材料力学复习

1、ABCMeAMeBMeC22 14 +_MPa84.6416/ )12. 0(102216/33311t11max1 dTWTMPa3 .7116/ )1 . 0(101416/333222t2max2 dTWT 某组合机床主轴箱第某组合机床主轴箱第4轴上有轴上有、三个齿轮，东西由三个齿轮，东西由5轴经齿轮轴经齿轮传送到传送到4轴，再由齿轮轴，再由齿轮和和 带动带动1、2和和3轴。轴。1和和2轴同时钻孔，共消耗功率轴同时钻孔，共消耗功率0.756kW；3轴扩孔，消耗功率轴扩孔，消耗功率2.98kW。若。若4轴转速为轴转速为183.5r/min，材料为，材料为45钢，钢， 取取=40MPa。试设

2、计轴的直径。试设计轴的直径。mN3 .395 .183765. 095499549nPM解：解：1.1. 4 4轴受力简图如图（轴受力简图如图（b b），齿轮），齿轮和和 上的上的外力偶矩外力偶矩 例题例题3.43.4mN1555 .18398. 295499549nPMIV 2.2.扭矩图如图（扭矩图如图（c c） m102 .27104015516 163363maxTd3.3.直径直径d d 的选取的选取 由强度条件由强度条件 3maxmaxmax16dTWTt从扭矩图可以看出，在齿轮从扭矩图可以看出，在齿轮、之间，轴的任一横截面上的之间，轴的任一横截面上的扭矩皆为最大值，且：扭矩皆为最

3、大值，且：mNT 155max得：得：所以，为同时满足强度条件，取所以，为同时满足强度条件，取d=27.2mmd=27.2mm。3m4mABCDE4m4mFRAFRBF1=2kNq=1kN/mM=10kNmF2=2kNkN7R AFkN5R BFkN7RS AAFF右kN34RS qFFAC左kN141RS FqFFAC右kN3R2S BDFFF3m4mABCDE4m4mFRAFRBF1=2kNq=1kN/mM=10kNmF2=2kNkN3R2S BFFFkN22S FFB右kN7S 右右AFkN3S 左左CFkN1S 右右CFkN3S DF01RS FqxFFAx7kN1kN+3kN3kN2

4、kNx=5m0MA 2R7164DBMFMF左左5 .20maxMMF647R2 BDFFM右632 FMB0 ME201666+20.53m4mABCDE4m4mFRAFRBF1=2kNq=1kN/mM=10kNmF2=2kN204242R qFMACFBAqClaMmKNM 102qa23aa4KNCDBEmkN5 . 31m2m2m1m4.5KN.mAn3030efMPa3 .58 )60sin()50()60cos(2604026040 2sin2cos2230 xyyxyxMPa3 .18)60cos()50( )60sin(260402cos2sin230 xyyx1 160604

5、04050502 22 22 20 0 )(tanyxxy20 0 5 567675 522220 0. MPa7 .60MPa7 .80)2(222minmaxxyxyx MPa7 .60 0 MP7 .80321 150,60,40 xyyx 11 , r)(3212 , r )()()(212132322214 , r强度理论的统一表达式：强度理论的统一表达式： r相当应力相当应力313 ,r目录n3030efMPa7 .60 0 MP7 .80321 MPar4 .1417 .607 .80313, %5%1%1001401404 .141%1003, r M

6、PaMPar140122) 7 .80(-60.7) 7 .600 () 00.78(21)()()(212222132322214 , 502520(单位 MPa)80MPa100MPa452r 2r 604030qFqFMCDCDA4421202 1705 . 014104021)1(44)1(64)1(2322244 DlDDlil3 .99102001020014. 36921 pE 1 NlEIFcr58048)21(64)5 . 01(104014. 31020014. 3)(241249222 stcrnFFn mKNmNqq/8 . 5/58045 . 2458048 mKNq

7、/8 . 5 180 EabGPaMPa1802002203001.2p s 80040040180 EabGPaMPa1802002203001.2p s 800400409045A B60m md=C D15m md=200G PaE=MPa240sMPa200p304M Paa=1. 12M Pab=400400400400mkN4 . 0kN1e2 MFmkN4 . 0mkN8 . 04 . 08 . 0max21max TFFM WTM2max2max3rmm5 .38 d400400400mkN4 . 0mkN8 . 04 . 08 . 0max21max TFFMkN203N F

8、F400400400MPa143Nmaxmax AFWMz MPa8 .31tmaxmax WT MPa1574223rBACDyz5kN10kN300mm300mm100mmx1.82kN3.64kNCDBACDyz5kN10kN300mm300mm100mmx1.82kN3.64kNxyzACBD5kN1kNm1.82kN3.64kN10kN1kNmCD1CT 图图-mkN36. 0mkN57. 0 yByCMMmkN1mkN227. 0 zBzCMMxyzACBD5kN1kNm1.82kN3.64kN10kN1kNmT/kNmxMy图图0.57CB0.36My/kNmxMz图图0.2271CBMz/kNmxmkN227. 0mkN57. 0 zCyCMMCT图图-mkN1mkN36. 0 zByBMMmkN1 CBTTmkN063. 122 zByBBMMMmkN36. 022 zCyCCMMMMz图图0.2271CBMz/kNmxMy图图0.57CB0.36My/kNmx WWTMBB137275. 0224r323dW .3632137251 9mm10010d MPa150 4100 . 4x445100 . 2MPaExx801041020049 MPaExxy3 .523 . 1)102(1020010407 . 0)1(2)1(49645 MPaMP