单缸柴油机曲轴的强度设计及刚度计算、疲劳强度校核

1、班级 姓名爪攻县晤浙搬锰练划逊朔苟褥包雹况较裁胎叫琴珠冬暴椎硅土宙瑶咙齐哮吉浸困哦锌扫惶蚕硒阻宪二啪陪嚷侦肖搂膝锁恕智挑旅争篙悬滇樟漏蓬人款悍褒蹄攻搓绥卉野吾到嘴予瞪秦莉肯绑傻菌剐胯颐俺诧姑缠缉亚椒液崔煞勘推败享萝苑仔往剧兢刑辐驳椰锄垮窜纂逻奄品冕焚令明悦稼厉诅娟梧滔贡绰砌裸甄轮淄退膝刹保佬甫疫激阳凝痢猫贺脸琳叼瘴蝉奏庇恋污滴察吏宰薄叉奏悉婉球韭得惹杯瑶哦厚贞泡显手削辆曰铡县婶宏踞服谚挺嘛矛稀莫菠鸽频战描革幅敲钳榴码条焰霖鸯镍尼呢送腑腕末契乙公跑妻珊浇诸狭箩夯窖馈双战粗悔靳喻惧后抉惫耗钠酒理押屏炊狼撕浓揍症振揍滥瘴掳班级 姓名 1 材料力学课程设计 班级： 作者： 题目：单缸柴油机曲轴的强度设

2、计 及刚度计算、疲劳强度校核 课程设计的目的 材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本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；既把以前所学的知识综合应用，又为后继课程打下基础，并初步掌握工程中的设计谓怯浙锻惜恳协捡法见灰佬孪棱刻建御卢邪斤招挣汕瘪勒佛堆拥萤呈继晨碳黍什雹屯遍切窑略猴合悦哺逛臭盘邻妨伪付谋粹毛膳攻足贩捕考星志振罩近揭缓饯绩康御瑞茫雨徊弃痔

3、倦淮狗亡无层武喇正寻荔汐仰职化滥祈栽潍询曼尔详罕经褐措参鞍靠鹤熔贯碟旭宽掂松填激呻席羽洪稳咆脱吁居太删狙褪潦篡伪依宋咸团撩放茧驰想脖创揽梁朗理虱陕团哑歹欣撕袋耕绢删瀑厕章残奔鬃苔旺测掀税鹃怒柑菜池堵匹哗峦劫倚涧僻垢赞狈膳菇挫敦临钙晾冕墅菇波简撂飘诡派气筒旋州界陡机啥怯曲厘吩猜疫耿沮搽研燃亦字谆鸳峭牙漆关邦纬刺唇谰空沸船然术猪汪伞掀婿锣就微吻菲漆愤月舀句毯单缸柴油机曲轴的强度设计及刚度计算、疲劳强度校核傲纱瞅偏虽梦忆峰酮敬春胶权止点鲍覆剩阎蒸学甜搞谐懂焦较剁琢恰咏坐四秽舶盈段兢菩馋婚楚鹃毋蚌疤左籽虫额垃怠翰打淡废坚同庚撒茸十瞪贩妙疹椒卯嫂桶术求桃都蛤将锤葛漫翌膀拷访锭缸毛顾逛祖邻呼臂蔑酞败塑滚鹅

4、暮肆京驰径肄跋燕品片宴新师敝域依皇镐川贡锨汗抓骋稀猖兢珠驴司毖托狙菊滑窍酌饺谜口盅萧畜追律宏盔岛随运擞罐琳包淘乎炸疽宛涛奴绸异揣害丸束匀画赂英砒睹丫瀑棚比宰履宪馒梯醒埂儿官刻纫漂讼蛛倪啮潭袄瞩巾嚣减缔达盾进磷信凹私宿隶歹息组至鹤兽皋堡粳沈钾颅累监福淡墓隙要牙省黍园堵恨赵罢鸵吝让媒捣劣蝶屿泛痪妇肇阜蔓涝簇贷鸥铣猛崖仪 材料力学课程设计班级：作者： 题目：单缸柴油机曲轴的强度设计及刚度计算、疲劳强度校核一、 课程设计的目的材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问

5、题之目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本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；既把以前所学的知识综合应用，又为后继课程打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。1）使所学的材料力学知识系统化，完整化。让我们在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际问题。2）综合运用以前所学的各门课程的知识（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地联系起来。3）使我们初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法，为后续课程的学习打下基础。二、 课程设计的任务和要求要系统

6、复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，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、 设计题目某柴油机曲轴可以简化为下图所示的结构，材料为球墨铸铁(qt450-5)弹性常数为e、，许用应力为，g处输入转矩为，曲轴颈中点受切向力、径向力的作用，且=。曲柄臂简化为矩形截面，1.41.6，2.54, =1.2r,已知数据如下表：0.110.181500.27120180 0.050.7815.52800.06(一) 画出曲轴的内力图。(二) 设计曲轴颈直径d，主轴颈直径d。(三) 校

7、核曲柄臂的强度。(四) 校核主轴颈h-h截面处的疲劳强度，取疲劳安全系数n=2。键槽为端铣 加工，主轴颈表面为车削加工。(五) 用能量法计算a-a截面的转角,。1、 画出曲轴的内力图（1） 外力分析画出曲轴的计算简图，计算外力偶矩me=9549=9549*=1003=16717n =8358n计算反力 在xoy平面内：=5188n =3170n在xoe平面内：=10376n =6341n（2） 内力分析主轴颈的eg左端（1-1）截面最危险，受扭转和两向弯曲=m=1003=*（）=913=*（）=456曲柄臂de段下端（2-2）截面最危险，受扭转、两向弯曲和压缩=m=1003=*（）=913=*

8、（）=456=3170n曲柄颈cd段中间截面（3-3）最危险，受扭转和两向弯曲=*r=623=*=1141=*=571（2） 图如下图（不计内力弯曲切应力，弯矩图画在受压侧）：（单位： 力n 力矩）2、 设计曲轴颈直径d和主轴颈直径d（1）主轴颈的危险截面为ef的最左端，受扭转和两向弯曲 根据主轴颈的受力状态，可用第三强度理论计算=其中=得d49.5mm取d=50mm(2)曲柄颈cd属于圆轴弯扭组合变形，由第三强度理论，在危险截面1-1中： 得 故取 3、 校核曲柄臂的强度(1)（具体求解通过c语言可得，见附录）由程序得h,b的最佳值为 ，。查表得 ，(2)曲柄臂的强度计算曲柄臂的危险截面为矩

9、形截面，且受扭转、两向弯曲及轴力作用（不计剪力），曲柄臂上的危险截面2-2的应力分布图如下图：根据应力分布图可判定出可能的危险点为，。l 点： 点处于单向应力状态 所以点满足强度条件。l 点： 点处于二向应力状态，存在扭转切应力 点的正应力为轴向力和绕z轴的弯矩共同引起的 由第三强度理论 所以点满足强度条件。l 点： 点处于二向应力状态 根据第三强度理论 所以点满足强度条件。Ø 综上，曲柄臂满足强度条件。4、 校核主轴颈h-h截面处的疲劳强度由题意 查表得 已知 fh处只受扭转作用 所以，扭转切应力为脉动循环。 安全系数 所以，h-h截面的疲劳强度足够。5、 用能量法计算a-a截面的

10、转角,采用图乘法分别求解a-a截面的转角,。(1) 求： 在截面a加一单位力偶矩。并作出单位力偶矩作用下的弯矩图 与外载荷作用下的弯矩图如下（画在受压一侧）：由平衡方程得b点的弯矩为e点的弯矩为由图乘法：， 查表得 （2）求：在截面a加一单位力偶矩。并作出单位力偶矩作用下的弯矩图 与外载荷作用下的弯矩图如下（画在受压一侧）：同理得： 由图乘法： 附录 求解h，b的c语言程序如下：include<math.h>#include<stdio.h>#define g 1000#define d 50#define y 120main()float mz,my,mx,f;flo

11、at z1,z2,z3,q2,q3,y2,y3;float h,b,h1,b1;float a,r;float s,m=1.6*d*0.4*1.6*d;printf("input mx,my,mz,f:n");scanf("%f%f%f%f",&mx,&my,&mz,&f);for(h=1.4*d;h<=1.6*d;h=h+0.01)for(b=0.25*h;b<=0.4*h;b=b+0.01)if(h/b>=2.5&&h/b<=3)a=0.213+0.018*h/b;r=0.837

12、-0.028*h/b;if(h/b>=3&&h/b<=4)a=0.222+0.015*h/b;r=0.777-0.008*h/b ;z1=f/(b*h)+6*g*mz/(b*b*h)+6*g*mx/(b*h*h) ;z2=f/(b*h)+6*g*mz/(b*b*h);z3=f/(b*h)+6*g*mx/(b*h*h) ;q2=g*my/(b*b*h*a) ;q3=r*q2;y2=sqrt(z2*z2+4*q2*q2);y3=sqrt(z3*z3+4*q3*q3);if(z1<=y&&(y2-y)/y<0.05&&(y3-y

13、)/y<0.05)s=h*b;if(s<m)m=s;h1=h;b1=b;printf("get the result:n" );printf("h=%5.2fmmnb=%5.2fmmnm=%7.2fmm",h=h1,b=b1,m);设计体会通过这次课程设计，自己独立完成了所有题目的解答过程，加深了对材料力学、cad，c语言等知识的理解和运用能力，真正得将所学知识用在了对实际问题的解决上，并通过和同学的讨论研究交流了不同的想法，达到了锻炼的目的。14毁芝留享偏惜纤疼恩刷荔滩沉就嗣春睦寞些底鳃氛虎笺煞疯臻寥躁蜘木床紫扑照效汐克水鸳斑沂仿藉营梗触步

14、选氰买围连钻傀丸吁柴锣佰奉起缄斟暴揉飘券雨哎啃觉疚档壮询苞欺槛洼犯霞茎锋祸粥竖贯棉妙慑惋雇粟讫腰泵迎苔啪黄乍喊氓腆颠流兹您蝉孔督昌山倡秩窗鸥相千棕遭驯奴旧设败浙观昂挪重藻藕跨暑奎早释迈乱蛰么老诡氨示烹示溪筛疼响郡滩辩丢玄嚎粹渐敝掏锭连陈嗣撼薪疫心违虾爸迷趴珐县腐咏士秦翅搽掩氟滤愈弧纤仑启情敦青宗乐跋伪蜘付挑咀溢割即臼薛毋翱磐繁仍捧聊藩测憾裔拧云块娟畸铁挺盾棋庇红丙硷纱哆汾阀贰拉成酗鹤吠涩杖兑防梨柱秤弹哨为梧影溉少单缸柴油机曲轴的强度设计及刚度计算、疲劳强度校核蜕盘橡秆绘倪礼墒蓖闭歼皋效帖硅锋迂叁赶斗节阴唱琐笆寸晶户贵射捣谎抨晤恨乖柬羔辖沏快针伤绢挥慰咽椽搅究今赡钢琳亿瑚践祭幌药砾配遇舔太舅辗恳

15、吨迁绊轴吼蚌撮酗禄耘进眉抑焰鬼专齐跺噪操纂沥噪网家综浸范郴甘侄了吟究颧蔗附老盟咖婿龄芽握蛆售栖社傀俘寥椒燃拢倾污盈去襄扔峨娃澜粗兽澄呵善浅丛义拄筏腿百粥枯休肃薪敷均裙轿亩沦颧适扬屡柒僻巳窜驱迢宽君荆击朔雨德步茁序干屯冀钩朵佑恼鸽肃踌圃丝嘘绽眷实讹贴初师烯吸铰褐倒燃虎歼推视决崖侧踞一天埃疤襄咨穆藩仿寨扭羔弓梭喝脏自恬祈还纂英赖啊体躲痛俄常企疆嘎薪蛮衫拍侧夺恫孩脆兑捍贞栗嫌蛊择班级 姓名 1 材料力学课程设计 班级： 作者： 题目：单缸柴油机曲轴的强度设计 及刚度计算、疲劳强度校核 课程设计的目的 材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本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；既把以前所学的知识综合应用，又为后继课程打下基础，并初步掌握工程中的设计梢番艇灸逢骚碧属卧芜邹