毕业论文（设计）--车床主轴设计课程设计.docVIP

材料力学课程设计 设计计算说明书 设计题目：7.4车床主轴设计 学号姓名：杜丹丹 指导教师：麻凯老师 目录 课程设计目的 ---------------03 课程设计任务和要求 ---------------03 课程设计题目 ---------------03 课程设计计算过程 对主轴静定情况校核 ---------------05 根据第三强度理论校核 ---------------07 根据刚度进行校核 ---------------07 疲劳强度校核 ---------------16 对主轴超静定情况校核 ---------------17 根据第三强度理论校核 ---------------19 根据刚度进行校核 ---------------20 疲劳强度校核 ---------------28 循环计算程序 ---------------29 课程设计总结 ---------------35 课程设计目的 材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学设计的基本原理和计算方法，独立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的目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代的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；既是对以前学到的知识（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）的综合运用，又为以后学习的课程（机械设计、专业课等）打下了基础，并初步掌握了工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体有以下六项： 使我们的材料力学知识系统化，完整化。 在系统的全面的复习的基础上，运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。 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的知识和专业需要结合起来。 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），是相关学科知识有机的联系起来。 初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。 为以后课程的学习打下基础。 课程设计任务和要求 参加设计者要系统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条件和所求问题，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。 课程设计题目 设计题目：车床主轴设计 某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。在A、B、CB处，轴承与轴承座之间有间隙，正常工作时，B处轴承不起支撑作用，此时轴处于A、CB截面处弯曲变形大于间隙时，轴处于A、B、C，螺旋角为，工作处的切削力有、、（在进行强度、刚度计算时，可以不计轴向力的影响，而以弯曲、扭转变形为主）。轴的材料为优质碳素结构钢（45钢），表面磨削加工，氮化处理。其他已知数据见表1。 试按静定梁（A、CD(值可见数据表2)，并计算这时轴上B截面处的实际位移。 在安装齿轮的E截面处有一铣刀加工的键槽，试校核此截面处的疲劳强度。规定的安全系数n=3（=420，=240 对静不定情况（A、B、CD，并用疲劳强度理论校核。 设计数据： 表1： 20 10 150 0.0028 注意：设计中不考虑轴的旋转静定要求和热变形的影响，并且将各轴承视为刚体，且不产生刚体位移，不考虑制造工艺和尺寸链等因素。 表2：（设计计算数据表Ⅱ9） 9 0.18 0.55 0.17 0.15 0.18 0.14 9 45 400 5.2 0.65 4500 2400 图一： 课程设计计算过程 对主轴静定情况校核 由公式可知==124.14 ==886.71N 由斜齿轮受力分析得： ==327.68N 则有：=395.29N =858.70N =24000.18=432 =45000.18=810 由图1受力分析求支座反力、、、: 解上面的方程，则有: =2076.31N，=-1327.13N，=-6971.58N，=2868.42N 根据已知分别作出Y、Z 由剪力图及弯矩图可知C点为危险点且： 124.14 根据第三强度理论校核（忽略剪力）： 代入数据解得： 由刚度对轴进行校核： 利用图乘法对各点进行刚度校核： 根据D点刚度计算轴径，在D点分别沿y、z 根据E点刚度计算轴径，在E点分别沿y、 根据C点刚度计算轴径，在C点处