教學號：142號答辯成績：
設計成績：
材料力學課程設計
設計計算說明書
設計題目：單缸柴油機曲軸的設計
題號: 7—2—ⅱ—17
教學號: 42081329
姓名戚長城
指導教師： 麻凱
完成時間：2010/10/23
二、設計題目3
三、設計過程
3.1 外力分析與計算5
3.2 內力分析與計算6
3.3 主軸頸和曲柄頸的設計8
3.4 各危險點的應力分析9
3.5 曲柄臂的設計及強度校核13
3.6 主軸頸h-h處的疲勞強度的校核15
3.7 能量法計算a-a處的截面的與17
四、分析說明討論及建議20
4.1 關於幾點必要的說明20
4.2 關於改進措施的討論及建議21
五、程式設計除錯結果及源**
5.1 除錯結果22
5.2 源**23
參加設計者要系統複習材料力學課程的全部基本理論和方法，獨立分析、判斷設計題目的已知條件和所求問題，畫出受力分析計算簡圖和內力圖，列出理論依據並匯出計算公式，獨立編制計算程式，通過計算機給出計算結果，並完成設計計算說明書。
⑴設計題目的已知條件、所求及零件圖。
⑵畫出構件的受力分析計算簡圖，按比例標明尺寸、載荷及支座等。
⑶靜不定結構要畫出所選擇的基本靜定系統及與之相應的全部求解過程。
⑷畫出全部內力圖，並表面可能的各危險截面。
⑸各危險截面上各種應力的分布規律圖及由此判定各危險點處的應力狀態圖。
⑹各危險點的主應力大小及主平面的位置。
⑺選擇強度理論並建立強度條件。
⑻列出全部計算過程的理論依據、公式推導過程及必要的說明。
⑼對變形及剛度分析要寫明所用的能量法計算過程及必要的內力圖和單位力圖。
⑽疲勞強度計算部分要說明迴圈特徵，σmax，σmin，r，σm，σa的計算，所查各係數的，ｋ, ε，β依據，疲勞強度校核過程及結果，並繪出構件的持久曲線。
⑴分析計算結果是否合理，並討論其原因、改進措施。
⑵提出改進設計的初步方案及設想。
⑶提高強度、剛度及穩定性的措施及建議。
⑴程式框圖。
⑵電腦程式（含必要的說明語言及識別符號說明）。
⑶列印結果（資料結果要填寫到設計計算說明書上）。
二、設計題目
某柴油機曲軸可以簡化為如圖1所示的結構，材料為球墨鑄鐵（qt450-5），彈性常數為e、μ，許用應力為，g處輸入轉矩為me，曲軸頸中點受到切向力ft、徑向力fr的作用，且。曲柄臂簡化為矩形截面，1.4≤h/d≤1.
6, 2.5≤h/b≤4，，有關資料見表1
表1 固定資料
表2 設計計算資料
7-2- -17）
圖1圖2 單缸柴油機曲軸簡化圖（力學模型）
1---曲軸頸 2---曲柄臂 3---主軸頸
要求： 1、畫出曲軸的內力圖。
2、設計曲軸頸直徑d，主軸頸直徑d。
3、校核曲柄臂的強度。
4、校核主軸頸h-h處的的疲勞強度，取疲勞安全係數
為n=2。 鍵槽為端銑加工，主軸頸表面為車削加工。
5、用能量法計算a-a處的截面轉角、。
三、設計內容
3.1 外力分析及計算
圖3 計算簡圖
畫出曲軸的計算簡圖（如圖3）
計算外力偶me=9549×=
計算切向力ft==
計算徑向力fr=
由平衡條件計算支反力
在xoy平面內
在xoz平面內
3.2 內力分析及計算
畫出內力圖（見圖4），不計彎曲切應力，彎矩圖畫在纖維受壓側，再根據內力圖確定危險截面。
圖4a）、主軸頸以ef段左端（1-1)截面最危險，受扭轉和斜彎曲。
b）、曲軸頸以cd段的中點（2-2）截面最危險，受扭轉和斜彎曲。
c）、曲柄臂以de段下端（3-3）截面最危險，受扭轉、斜彎曲和壓縮
3.3 主軸頸和曲軸頸的的直徑設計及校核
a）、主軸頸的強度設計極校核
因主軸頸處於斜彎曲與扭轉的組合變形，可採用第三強度理論計算取解得
計算得到的d值再乘以1.13就得到實際設計的尺寸
取d=b）、曲軸頸的強度設計及校核
如同主軸頸的計算，任然採用第三強度理論取解得
取d=（計算得到的d值再加上0.011就得實際尺寸0.046）
3.4 各危險點的應力分析圖5
設計說明書
北京化工大學化學工程學院 化工設計 課程作業 題目 學生 班級 學號 指導教師 200 年月日 目錄 需註明說明書各部分的起始頁碼，題目和頁碼用 相連 主要題目用黑體字，每節題目用宋體字 設計說明書正文約20頁。全文本型一律採用宋體和times new roman英文。全文單倍行距。一級標題 章 採...
設計說明書
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