吉林大学材料力学五种传动轴设计之C轴
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题目五种传动轴设计C轴
姓名曲智铎
所在学院汽车学院
专业班级421314
学号
目录:
一、课程设计的目的........................................... 错误!未指定书签。
二、课程设计的任务和要求 ................................ 错误!未指定书签。
三、题目............................................................. 错误!未指定书签。
四、设计计算数据表........................................... 错误!未指定书签。
五、受力简图及轴径选择.................................... 错误!未指定书签。
六、计算挠度...................................................... 错误!未指定书签。
七、疲劳校核...................................................... 错误!未指定书签。
八、心得体会...................................................... 错误!未指定书签。
九、程序............................................................. 错误!未指定书签。
一、课程设计的目的
本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合利用材料力学知识解决工程实际问题的目的。同时，可以是同学将材料力学的理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既是对以前所学知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）的综合应用，又为后续课程（机械设计、专业课等）的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。具体有以下六项：
1.使所学的材料力学知识系统化、完整化。
2.在系统全面复习的基础上，运用材料力学解决工程实际中的问题。
3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来。
4.综合运用以前所学的各门课程知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计
算机等），使相关学科的知识有机的联系起来。
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。
6.为后续课程的教学打下基础。
二、课程设计的任务和要求
参加设计者要系统复习材料力学课程的全部的基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
三、题目（C传动轴静强度、变形及疲劳强度计算）
传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80，经高频淬火处理，σ650，σ-1=300，τ-1=155。磨削轴的表面，键槽断面均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r均为2，疲劳安全系数2。
要求：
1.绘出传动轴的受力简图。
2.作扭矩图及弯矩图。
3.根据强度条件设计等直轴。
4.计算齿轮处轴的挠度（均按直径Φ1的等直杆计算）。
5.对阶梯传动轴进行疲劳强度计算。（若不满足，采取改进措施使其满足疲劳强度要求）。
6.对所取数据的理论根据作必要的说明。
说明：
（1）齿轮上的力F均与节圆相切。
（2）P为直径为D的带轮传递的功率，P1为直径D1的带轮传递的功率。G1为小带轮的重量，G2为大带轮的重量。
传动轴简图
4
1
2
3
4
a
a 2a
a φφφφφ
传动轴零件图
Φ1为静强度条件所确定的轴径，以为单位，并取偶数。设312
243
1.1φφφφφφ===
四、设计计算数据表
[σ] σ σ-1 τ-1 过度圆弧
疲劳安全系数
n 8
2
五、受力简图及轴径选择
.
P 1 () D 1 D 2 G 2 G 1 α/° 25.7
8.1
25
00
400
400
45
受力简图
∵1=9549*P 1309.4N*m
2=9549*981.7N*m 21
∴21=672.3N*m 即可得扭矩图：
(D 2/2)=5602.3N F 11/(D 1/2)=1768N F 22/(2)=2454.3N α=3961.4N α=3961.4N
根据叠加法作弯矩图： 对于平面
单独作用时弯矩如图：
G 1+3F 1单独作用时弯矩如图：
1584.6
672.27
981.7
=+)3(3
2
11F G a 1521
G2单独作用时弯矩如图：
对于平面
单独作用时弯矩如图：
3F2单独作用时弯矩如图：
方向的力产生z方向的弯矩：1+3F12
1584.6 779.5
320.0
G2320
3F22945.3
1584.6