吉林大學(xué)材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)--單缸柴油機(jī)曲軸(doc)

1、答辯成績(jī)?cè)O(shè)計(jì)成績(jī)材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目單缸柴油機(jī)曲軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)及剛度計(jì)算、疲勞強(qiáng)度校核題 號(hào)7.2數(shù)據(jù)II-8學(xué) 號(hào)作業(yè)編號(hào)姓 名指導(dǎo)教師吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院 車(chē)輛工程3班 程浩 (學(xué)號(hào):42110315) 材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)前言材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)的目的材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程1.外力分析2.內(nèi)力分析3.設(shè)計(jì)d和D 4.設(shè)計(jì)h和b并校核曲柄臂強(qiáng)度5.H-H截面處疲勞強(qiáng)度校核6.能量法計(jì)算A-A截面轉(zhuǎn)角y和z7.改進(jìn)措施 合理安排施加在曲軸讓的載荷,在機(jī)械結(jié)構(gòu)允許的情況下,將集中載荷適當(dāng)分散,或者讓集中力盡量靠近支座;改善結(jié)構(gòu)形式,合理設(shè)計(jì)和布置支座并盡量縮

2、小曲軸的跨度;選擇和里的截面形狀以及材料.這些都可以提高曲軸的彎曲剛度.材料力學(xué)6-5 減少應(yīng)力集中,在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免出現(xiàn)帶尖角的孔、槽等結(jié)構(gòu),而應(yīng)采用圓角過(guò)渡.尤其是曲柄臂與主軸頸/曲軸頸的連接處容易發(fā)生破壞,所以應(yīng)當(dāng)用曲率半徑較大的圓角. 增大構(gòu)件的表層強(qiáng)度,以提高構(gòu)建疲勞強(qiáng)度.這可以從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn):一是提高加工質(zhì)量,以降低表面粗糙度,并避免工藝缺陷(夾渣、氣孔、裂縫等)引起的嚴(yán)重應(yīng)力集中;二是對(duì)曲軸應(yīng)力集中的部位如鍵槽處進(jìn)行表面熱處理或化學(xué)處理,如采取表面高頻淬火、滲碳、滾壓、噴丸等工藝,是構(gòu)件表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,減少表面出現(xiàn)裂紋的機(jī)會(huì).材料力學(xué)13-9設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的努力,我

3、在力學(xué)老師的指導(dǎo)和課本的參考下,完成了全部設(shè)計(jì)過(guò)程.通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),我加深了對(duì)材料力學(xué)知識(shí)的理解和實(shí)際運(yùn)用能力,鞏固了之前學(xué)習(xí)的課程知識(shí);熟練掌握了對(duì)辦公軟件LibreOffice 、三維CAD軟件CATIA、二維CAD軟件DraftSight和C語(yǔ)言的應(yīng)用;了解了論文的標(biāo)準(zhǔn)格式;學(xué)習(xí)了答辯的相關(guān)知識(shí)及技巧.為日后的學(xué)習(xí)工作打下了基礎(chǔ).9吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院 車(chē)輛工程3班 程浩 (學(xué)號(hào):42110315) 材料力學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 附錄 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)根據(jù)材料力學(xué)表3-1,由線性插值法得出、關(guān)于h/b的大致函數(shù)關(guān)系式:由強(qiáng)度條件和題目要求,設(shè)計(jì)程序框圖如下由Structorizer生成:關(guān)于變

4、量符號(hào)的說(shuō)明:題目中的符號(hào)程序中的符號(hào)alphabetanusigma_D1sigma_D2sigma_D3題目中的符號(hào)程序中的符號(hào)tau_D2tau_D3sigma_safesigma2sigma3程序如下:#include #include /*本程序只用于在其它所需值已經(jīng)算出的情況下計(jì)算h和b*/void main()void calculate(double,double,double *,double *,double *);/*聲明計(jì)算,的函數(shù)*/double convert_integer(double);/*聲明將h,b化整的函數(shù)*/double D,sigma_safe,F_

5、N,M_x,M_y,M_z;/*所需的值*/double h,b,alpha,beta,nu,sigma_D1,sigma_D2,sigma_D3,tau_D2,tau_D3,sigma2,sigma3;double S,h1,b1,alpha1,beta1,nu1,S_min;double *_alpha=&alpha,*_beta=&beta,*_nu=νdouble *_alpha1=&alpha1,*_beta1=&beta1,*_nu1=&nu1;char i;doprintf(請(qǐng)輸入計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)n);printf(主軸頸直徑D(單位mm)tt);scanf(%lf,&D)

6、;printf(許用應(yīng)力(單位MPa)tt);scanf(%lf,&sigma_safe);printf(危險(xiǎn)截面處的軸力F_N(單位N)t);scanf(%lf,&F_N);printf(危險(xiǎn)截面處的彎矩M_x(單位Nm)t);scanf(%lf,&M_x);printf(危險(xiǎn)截面處的彎矩M_y(單位Nm)t);scanf(%lf,&M_y);printf(危險(xiǎn)截面處的彎矩M_z(單位Nm)t);scanf(%lf,&M_z);printf(nD=%.0fmm,=%.1fMPa,F_N=%.1fN,M_x=%.1fNm,M_y=%.1fNm,M_z=%.1fNmn,D,sigma_safe,

7、F_N,M_x,M_y,M_z);printf(確認(rèn)輸入無(wú)誤？Y/Ntt);scanf(%s,&i);printf(n*n);while(!(i=Y|i=y);D=D/1000;sigma_safe=sigma_safe*1000000;/*計(jì)算過(guò)程中的所有物理量都化為標(biāo)準(zhǔn)單位(N,Nm,m,Pa).*/h=1.4*D;b=h/4;S_min=h*b;/*給S_min存入一個(gè)初值*/for(h=1.4*D;h=1.6*D;h+=0.0001)/*精確到0.1mm*/for(b=h/4;b=h/2.5;b+=0.0001) calculate(h,b,_alpha,_beta,_nu); sig

8、ma_D1=F_N/(b*h)+6*M_z/(b*b*h)+6*M_x/(b*h*h) ;sigma_D2=F_N/(b*h)+6*M_z/(b*b*h); sigma_D3=F_N/(b*h)+6*M_x/(b*h*h) ; tau_D2=M_y/(b*b*h*alpha) ; tau_D3=nu*tau_D2;sigma2=sqrt(sigma_D2*sigma_D2+4*tau_D2*tau_D2);sigma3=sqrt(sigma_D3*sigma_D3+4*tau_D3*tau_D3);if(sigma_D1=sigma_safe&sigma2=sigma_safe&sigma3=

9、sigma_safe)S=h*b;/*double型可以保證小數(shù)點(diǎn)后14位準(zhǔn)確*/if(SS_min) S_min=S; h1=convert_integer(h);b1=convert_integer(b);/*h,b化整*/ calculate(h1,b1,_alpha1,_beta1,_nu1); printf(合適的h,b取值分別為:nth=%.0fmmtb=%.0fmmn對(duì)應(yīng)的尺寸系數(shù)分別為:ntalpha=%.5ftbeta=%.5ftnu=%.5fn,h1*1000,b1*1000,alpha1,beta1,nu1);void calculate(double h,double

10、b,double *_alpha,double *_beta,double *_nu)/*計(jì)算alpha,beta,nu的子程序*/if(h/b=3) *_alpha=0.213+0.018*h/b;*_beta=0.179+0.028*h/b;*_nu=0.837-0.028*h/b; else *_alpha=0.222+0.015*h/b;*_beta=0.209+0.018*h/b;*_nu=0.777-0.008*h/b;double convert_integer(double x)/*將h,b化整的子程序*/ int y;double z; x=x*1000;/*單位換成,mm*/ y=(int)(x+0.5);/*轉(zhuǎn)換為整數(shù)，加0.5是為了四舍