五种传动轴静强度变形计算
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五种传动轴静强度变形计算设计题目:
传动轴地材料为优质碳素钢<牌号45）,许用应力[σ]=80MPa,
经高频淬火处理.轴地表面,键槽均为端铣加工,E=210GPa.
已知数据
传动轴力学简图
传动轴零件图
%输入已知数据
sigma=80。
E=210000。
P=input('请输入大带轮传动地功率 P=
n=input('请输入小带轮地转速 n= (rpm>'>。
D=input('请输入大带轮直径 D=
D1=input('请输入小带轮直径 D1=
D2=input('请输入齿轮直径 D2=
a=input('请输入 a= (mm>'>。
alfa=input('请输入α= '>。
%计算各轮受力并输出
F2=2*9.549*10^6*P/n/D。
fprintf('大带轮D上作用地水平力：3*F2=%3.3f(N>\n',3*F2>。
m=9.549*10^6*P/n。
fprintf('大带轮D上作用地力偶：m=%3.3f(Nmm>\n',m>。
F1=2*9.549*10^6*P1/n/D1。
fprintf('小带轮D1上作用地铅垂力：3*F1=%3.3f(N>\n',3*F1>。
m1=9.549*10^6*P1/n。
fprintf('小带轮D1上作用地力偶：m1=%3.3f(Nmm>\n',m1>。
F=2*(m-m1>/D2。
fprintf('齿轮D2上作用地水平力：F*sinα=%3.3f(N>\n',F*sin(alfa>>。b5E2RGbCAP fprintf('齿轮D2上作用地铅垂力：F*cosα=%3.3f(N>\n',F*cos(alfa>>。p1EanqFDPw
fprintf('齿轮D2上作用地力偶：m-m1=%3.3f(Nmm>\n',m-m1>。
%根据各轮受力确定水平面、铅垂面、外力偶矩地载荷矩阵
x=[0 a 3*a 4*a 5*a]。%分段数组<不同结构数据不同）
MPQ1=[2 1 a 0]。%齿轮处加单位力地载荷矩阵<不同结构数据不同）
MPQH=input('请输入水平面内梁地载荷矩阵MPQH= '>。
MPQV=input('请输入铅垂面内梁地载荷矩阵MPQV= '>。
MT=input('请输入外力偶矩载荷矩阵MT= '>。
%根据梁地类型选择相应程序计算水平面、铅垂面玩具、单位力弯矩
string=input('请输入梁地类型<可选择J,YW,LDW）= ','s'>。
if strcmp(string,'LDW'>==1
L1=input('请输入梁左端外伸段地长度L1= '>。
L2=input('请输入梁右端外伸段地长度L2= '>。XQMH=QMLDW(x,L1,L2,MPQH>。
XQMV=QMLDW(x,L1,L2,MPQV>。
XQM1=QMLDW(x,L1,L2,MPQ1>。
else if strcmp(string,'YW'>==1
L2=input('请输入梁右端外伸段地长度L2= '>
XQMH=QMYW(x,L2,MPQH>。
XQMV=QMYW(x,L2,MPQV>。
XQM1=QMYW(x,L2,MPQ1>。
else strcmp(string,'J'>==1
XQMH=QMDJ(x,MPQH>。
XQMV=QMDJ(x,MPQV>。
XQM1=QMDJ(x,MPQ1>。
end
end
%计算各截面扭矩
XT=TTT(x,MT>。
%水平面、铅垂面弯矩、单位力弯矩及各截面扭矩取值 x1=XQMH(:,1>。
mh=XQMH(:,3>。
mv=XQMV(:,3>。
m1=XQM1(:,3>。
TT=XT(:,2>。
%计算合成弯矩
[ix,dummy]=size(XQMH>。
for i=1:ix
M(i>=sqrt(mh(i>^2+mv(i>^2>。
end
%画出水平面弯矩图、铅垂面弯矩图、合成弯矩图、扭矩图
subplot(5,1,1>
plot(x1,mh>。
grid。
title('水平面内地弯矩图'>
subplot(5,1,2>
plot(x1,mv>。
grid。
title('铅垂面内地弯矩图'>。 subplot(5,1,3>
plot(x1,M>。
grid。
title('合成弯矩图'>。
subplot(5,1,4>。
plot(x1,TT>
grid。
title('扭矩图'>。
subplot(5,1,5>。
plot(x1,m1>
grid。
title('单位力作用弯矩图'>。 %利用第四强度理论设计轴径 for i=1:ix
MM(i>=sqrt(M(i>^2+0.75*TT(i>^2>。
end
M41=max(MM(1:25>>。
M3=max(MM(25:(50+12>>>。
M2=max(MM((50+12>:(50+50+25>>>。
M1=max(MM((50+50+25>:(50+50+50+25>>>。
M42=max(MM((50+50+50+25>:(50+50+50+50>>>。 M4=max(M41,M42>。
d4=(32*M4/(pi*sigma>>^(1/3>。
d3=(32*M3/(pi*sigma>>^(1/3>。
d2=(32*M2/(pi*sigma>>^(1/3>。
d1=(32*M1/(pi*sigma>>^(1/3>。
fprintf('有第四强度理论：轴径d4≧%3.3fmm\n',d4>。
fprintf('有第四强度理论：轴径d3≧%3.3fmm\n',d3>。
fprintf('有第四强度理论：轴径d2≧%3.3fmm\n',d2>。