材料力學課程設(shè)計---五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算

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文檔簡介

1、　　材料力學　　　課程設(shè) 計說明書　　設(shè)計題目五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算　　汽車工程學院車輛工程專業(yè) 150404 班　　2006 年 10 月 1 日　　1．

2、材料力學課程設(shè)計的目的　　本課程設(shè)計的目的是在于系統(tǒng)學完材料力學之后，能結(jié)合工程中的實際問題，運用材料力學的基本理論和計算方法，獨立地計算工程中的典型零部件，以達到綜合運用材料力學的知識解決工程實際問題之目的。同時，可以使學生將材料力學的理論和現(xiàn)代計算方法及手段融為一體。既從整體上掌握了基本理論和現(xiàn)代的計算方法，又提高了分析問題，解決問題的能力；既把以前所學的知識（高等數(shù)學、工程圖學、理論力學、

3、算法語言、計算機和材料力學等）綜合運用，又為后繼課程（機械設(shè)計、專業(yè)課等）打下基礎(chǔ)，并初步掌握工程中的設(shè)計思想和設(shè)計方法，對實際工作能力有所提高。具體的有以下六項：　　1．使學生的材料力學知識系統(tǒng)化、完整化；　　2．在系統(tǒng)全面復(fù)習的基礎(chǔ)上，運用材料力學知識解決工程中的實際問題；　　3．由于選題力求結(jié)合專業(yè)實際，因

4、而課程設(shè)計可以把材料力學知識和專業(yè)需要結(jié)　　合起來；　　4．綜合運用了以前所學的個門課程的知識（高數(shù)、制圖、理力、算法語言、計算機等等）使相關(guān)學科的知識有機地聯(lián)系起來；　　5．初步了解和掌握工程實踐中的設(shè)計思想和設(shè)計方法；　　6．為后

5、繼課程的教學打下基礎(chǔ)。　　2．材料力學課程設(shè)計的任務(wù)和要求　　要求參加設(shè)計者，要系統(tǒng)地復(fù)習材料力學的全部基本理論和方法，獨立分析、判斷、設(shè)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(nèi)力圖，列出理論依據(jù)和導(dǎo)出計算公式，獨立編制計算程序，通過計算機給出計算結(jié)果，并完成設(shè)計計算說明書。　　3．材料力學課程設(shè)計的

6、題目　　傳動軸的強度、變形及疲勞強度計算　　6－1 設(shè)計題目　　傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），許用應(yīng)力[σ]=80MPa，經(jīng)高頻淬火處理，其σb=650MPa，σ-1=300MPa,τ-1=155MPa,磨削軸的表面，鍵槽均為端銑加工，階梯軸過渡圓弧r均為2，疲

7、勞安全系數(shù)n=2，要求：　　繪出傳動軸的受力簡圖;　　作扭矩圖及彎矩圖；　　根據(jù)強度條件設(shè)計等直軸的直徑；　　計算齒輪處軸的撓度；（按直徑Φ1的等直桿計算）　　對階梯傳動軸進行疲勞強度計算；（

8、若不滿足，采取改進措施使其滿足疲勞強度）；　　對所取數(shù)據(jù)的理論根據(jù)作必要的說明。　　說明：　　a) 坐標的選取均按下圖6—1所示；　　b) 齒輪上的力F與節(jié)圓相切；　　c) 數(shù)據(jù)表中為直徑D

9、的皮帶輪傳遞的功率，為直徑為D1的皮帶輪傳遞的功率。　　6—2傳動軸的零件圖　　Φ1 為靜強度條件所確定的軸徑，尺寸最后一位數(shù)準確到mm，并取偶數(shù)。　　設(shè)　　圖號 6-4&

10、lt;p>　　本次課程設(shè)計采用第14組數(shù)據(jù)。P=21.3kW , P1=8.1kW , n=1200r/min , D=750mm , D1=400mm , D2=250mm , G2=750N , G1=350N , a=600mm , =25°。　　4.材料力學課程設(shè)計的具體設(shè)計方案　　繪出傳動軸的受力簡圖&l

11、t;p>　　分析傳動軸的零件圖（下圖）和受力圖（右圖），為直徑D的皮帶輪傳遞的功率，所以直徑D的皮帶輪傳遞的力矩M=9549=169.495Nm , 為直徑為D1的皮帶輪傳遞的功率，所以直徑D2的皮帶輪傳遞的力矩M1=9549=64.456Nm。　　在傳動軸旋轉(zhuǎn)方向上由力矩守衡可得平衡方程　　F×D2/2+(2F1-F1)×D1

12、/2+(F2-2F2)×D2/2=0　　其中　　M=(2F2-F2)D/2 , M1=(2F1-F1)D1/2　　故可解得F=2(M-M1)/D2=840.312N　　傳動軸的受力圖：&

13、lt;/p>　　傳動軸的零件圖：　　現(xiàn)繪出傳動軸的受力簡圖（如下圖所示）：　?。ǘ┳髋ぞ貓D及彎矩圖　　由傳動軸的受力簡圖可求支反力得　　Fy1=(4Fcos+2G1+6F1+G2)/5=1286.000N

14、　　Fz1=(4Fsin+3F2)/5=555.297N　　Fy2=(Fcos+3G1+9F1+4G2)/5=1542.418N　　Fz2=(4Fsin+12F2)/5=1368.871N　　并作出傳動軸各截面的內(nèi)力圖：　　沿y軸

15、方向的剪力圖：　　沿z軸方向的剪力圖：　　扭矩圖：　　沿y軸方向的彎矩圖：　　沿z軸方向的彎矩圖：　?。ㄈ└鶕?jù)強度條件設(shè)計等直軸的直徑　　I．由于傳

16、動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），因此需要選用第三強度理論進行強度計算。　　根據(jù)第三強度理論= 　　其中 　　由扭矩圖與彎矩圖可確定危險截面在D截面右側(cè)與E截面左側(cè)。　　在D截面右側(cè)，，，則有在E截面左側(cè)，，，則有

17、　　，所以等直軸只需要滿足D截面右側(cè)即可。因此　　解得，取。由得　　，取；　　，?。?lt;/b>　　，取；&l

18、t;/b>　　II．再校核是否滿足靜強度條件。　　此時需對U截面左側(cè)進行校核。其中；　　在U截面左側(cè)，，，則有　　因此　　解得，所以不滿足靜強度條件。<p&

19、gt;　　取，由得　　，?。?lt;/b>　　，??；　　，取　　III．然后校核是否滿足靜強度條件。<p

20、>　　此時需對Q截面左側(cè)，V截面右側(cè)和E截面左側(cè)進行校核。很明顯，其中。　　在V截面左側(cè)，，，則有　　在E截面左側(cè)，，，則有　　，因此　　解得，所以不滿足靜強度條件。

21、　取，由得　　，?。?lt;/b>　　，?。?lt;/b>　　，取。　　綜上所述，，，，。<p&g

22、t;　　（四）計算齒輪處軸的撓度（均按直徑Φ1的等直桿計算）　　圖中直徑為D2的輪為齒輪。　　I．可以在該輪處（圖中B點位置）沿y軸方向加一單位力F=1，并作出單位力作用下的彎矩圖圖。　　沿y軸方向的彎矩圖：　　圖：

23、;　　其中E=200GPa(數(shù)據(jù)來源：《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P29頁表2-2)，　　此時可以利用圖形互乘法求齒輪處該軸沿y軸方向的撓度　　II．再在該輪處沿z軸方向加一單位力F=1，并作出單位力作用下的彎矩圖圖。　　沿z軸方向的彎矩圖：<

24、;b>　　圖：　　此時可以利用圖形互乘法求齒輪處該軸沿z軸方向的撓度　　III． 　?。ㄎ澹﹄A梯傳動軸進行疲勞強度計算（若不滿足，采取改進措施使其滿足疲勞強度）　　I．首先對傳動軸鍵槽進行疲勞強度計算<

25、;/p>　　因為該軸鍵槽為端銑加工，σb=650MPa，所以根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁圖13-10a可查得=1.8，根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁圖13-10b可查得=1.48。　　因為該軸經(jīng)高頻淬火處理，σb=650MPa，=1.8，所以根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P356頁表13-4可查得=2.4。&l

26、t;p>　　由于此傳動軸工作在彎扭組合交變應(yīng)力狀態(tài)下，因此在進行疲勞強度計算時疲勞強度條件可寫成。　　，，，。　　，故彎矩循環(huán)系數(shù)r=-1,循環(huán)特征為對稱循環(huán)；　　，故扭矩循環(huán)系數(shù)r=0,循環(huán)特征為脈動循環(huán)。

27、　所以，。　　其中，，。　　參照《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P359頁表13-5可選取。　　在D截面右側(cè)處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料力學》（

28、機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，　　則　　，安全。　　在B截面右側(cè)和E截面左側(cè)處，，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料

29、力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　在B截面右側(cè)處：　　，，　　則　　，安全。

30、　　在E截面左側(cè)處：　　，，　　則　　，安全。　　II．再對傳動軸階梯軸進行疲勞強度計算</

31、p>　　由于σb=650MPa，，，，,　　，階梯軸過渡圓弧r均為2mm，根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P354頁圖13-9a，圖13-9c，圖13-9d，圖13-9e可查得：　　在P截面處，，所以=1.73，=1.40；　　在Q截面處，，所以=1.76，=1.45；</p&

32、gt;　　在U截面處，，所以=1.80，=1.48；　　在V截面處，，所以=2.25，=1.70；　　在W截面處，，所以=1.73，=1.40；　　在P截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)

33、《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，　　則　　，安全。　　在Q截面處：

34、;　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，　　則　　，安全。<p&g

35、t;　　在U截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，　　則<b&

36、gt;　　，安全。　　在V截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，

37、則　　，安全。　　在W截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（牌號45），根據(jù)《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P355頁表13-2可查得，。　　，，<

38、/b>　　則　　，安全。　　現(xiàn)將各校核截面參數(shù)整理后列表如下：　　各校核截面計算結(jié)果如下：　　綜上所述，階梯傳動軸各個截面符合疲勞強度條件。<

39、/p>　　由于階梯傳動軸各個截面均符合疲勞強度條件，故本題不需要采取改進措施來改善疲勞強度。　?。λ?shù)據(jù)的理論根據(jù)作必要的說明　　本次課程設(shè)計所取的數(shù)據(jù)均選取于參考文獻（1）。　　附錄：本題所編寫的C程序　　該程序的源程序如下所示。只要

40、輸入該題的任何一組數(shù)據(jù)，便可得到所求的答案。本次課程設(shè)計所得數(shù)據(jù)均來自該程序。另外該程序中已包含當傳動軸不滿足疲勞強度條件時通過增加傳動軸直徑來確保軸能夠滿足疲勞強度校核的語句，并能輸出滿足疲勞強度校核的最小直徑。　　#include<math.h>　　#define Pi 3.141593　　flo

41、at Mmax(float My,float Mz,float Mx)　　{　　return(sqrt(pow(My,2)+pow(Mz,2)+pow(Mx,2)));　　}　　float max

42、2(float a,float b)　　{　　return(a>b?a:b);　　}　　float max3(float a,float b,float c)<

43、p>　　{　　return(max2(max2(a,b),c));　　}　　float Pa_max(float a,float b,float c)　　{</b&g

44、t;　　return(32*sqrt(pow(a,2)+pow(b,2))/Pi/pow(c,3));　　}　　float t_max(float a,float b)　　{

45、　　return(16*a/Pi/pow(b,3));　　}　　void E(float d,float *Eyz,float *Ex)　　{　　if(d>0.020&a

46、mp;&d<=0.030){Eyz=0.91;Ex=0.89;}　　else if(d>0.030&&d<=0.040){Eyz=0.88;Ex=0.81;}　　else if(d>0.040&&d<=0.050){Eyz=0.84;Ex=0.78;}<p

47、>　　else if(d>0.050&&d<=0.060){Eyz=0.81;Ex=0.76;}　　else if(d>0.060&&d<=0.070){Eyz=0.78;Ex=0.74;}　　else if(d>0.070&&d<=0.080){Eyz=0.75;

48、Ex=0.73;}　　else if(d>0.080&&d<=0.100){Eyz=0.73;Ex=0.72;}　　else if(d>0.100&&d<=0.120){Eyz=0.70;Ex=0.70;}　　else if(d>0.120&&

49、amp;d<=0.150){Eyz=0.68;Ex=0.68;}　　else if(d>0.150&&d<=0.500){Eyz=0.60;Ex=0.60;}　　}　　void n(float Eyz,float Ex,float Kyz,f

50、loat Kx,float beta,float My,float Mz,float Mx,float d,float *nyz,float *nx,float *nxyz)　　{　　float ta,tm;　　nyz=300*pow(10,6)*EyzD*beta/Kyz/

51、Pa_max(My,Mz,d);　　if(Mx==0){nx=0;nxyz=nyz;}　　else {taD=tmD=t_max(Mx,d1);　　nx=155*pow(10,6)/(Kx*ta/Ex/beta+0.10*tm);　　nxyz=nyz*nx/sqrt(po

52、w(nyz,2)+pow(nx,2));}　　}　　main()　　{　　float d1,d2,d3,d4;　　f

53、loat M,M1,F,F1,F2;　　float Fy1,Fz1,Fy2,Fz2;　　float P,P1,n,D,D1,D2,G2,G1,a,Alpha;　　float MxA,MxB,MxC,MxD,MxE,MxF,MxP,MxQ,MxU,MxV,MxW;　　flo

54、at MyA,MyB,MyC,MyD,MyE,MyF,MyP,MyQ,MyU,MyV,MyW;　　float MzA,MzB,MzC,MzD,MzE,MzF,MzP,MzQ,MzU,MzV,MzW;　　float Pa=80*pow(10,6),E=200*pow(10,9);　　float MmaxA,Mmax

55、B,MmaxC,MmaxD,MmaxE,MmaxF,mmaxP,MmaxQ,MmaxU,MmaxV,MmaxW;　　float Iy,Iz,fy,fz,f,MM;　　float KyzD,KxD,KyzB,KxB,KyzE,KxE,KyzP,KxP,KyzQ,KxQ,KyzU,KxU,KyzV,KxV,KyzW,KxW;<p

56、>　　float EyzD,ExD,EyzB,ExB,EyzE,ExE,EyzP,ExP,EyzQ,ExQ,EyzU,ExU,EyzV,ExV,EyzW,ExW;　　float beta;　　float nyzD,nxD,nxyzD,nyzB,nxB,nxyzB,nyzE,nxE,nxyzE;　　float

57、 nyzP,nxP,nxyzP,nyzQ,nxQ,nxyzQ;　　float nyzU,nxU,nxyzU,nyzV,nxV,nxyzV,nyzW,nxW,nxyzW;　　printf("input P:________kW\n");　　scanf("%f",&P)

58、;　　printf("input P1:________kW\n");　　scanf("%f",&P1);　　printf("input n:________r/min\n");　　scanf("

59、;%f",&n);　　printf("input D:________mm\n");　　scanf("%f",&D);　　printf("input D1:________mm\n");

60、　　scanf("%f",&D1);　　printf("input D2:________mm\n");　　scanf("%f",&D2);　　printf("input G2:________N\n");</p

61、>　　scanf("%f",&G2);　　printf("input G1:________N\n");　　scanf("%f",&G1);　　printf("input a:________mm\n

62、");　　scanf("%f",&a);　　printf("input Alpha:________degrees\n");　　scanf("%f",&Alpha);　　Alpha*=P

63、i/180;　　D/=1000;　　D1/=1000;　　D2/=1000;　　a/=1000;

64、　　M=9549*P/n;　　M1=9549*P1/n;　　F=2*(M-M1)/D2;　　F1=2*M1/D1;　　F2=2*M/D;　　printf("M=%0

65、.3fNm,M1=%0.3fNm,F=%0.3fN,F1=%0.3fN,F2=%0.3f\nN",M,M1,F,F1,F2);　　Fy1=(4*F*cos(Alpha)+2*G1+6*F1+G2)/5;　　Fz1=(4*F*sin(Alpha)+3*F2)/5;　　Fy2=(F*cos(Alpha)+3

66、*G1+9*F1+4*G2)/5;　　Fz2=(4*F*sin(Alpha)+12*F2)/5;　　printf("Fy1=%0.3fN, Fz1=%0.3fN, Fy2=%0.3fN, Fz2=%0.3fN\n",Fy1,Fz1,Fy2,Fz2);　　/*Draw picture*/&

67、lt;/p>　　MxC=F*D2/2;　　MxE=F2*D/2;　　MyB=Fy1*a;　　MyD=(Fy1-F*cos(Alpha))*3*a+Fy1*a;　　MyE=Fy2*a;　　MzB=Fz1*

68、a;　　MzE=Fz2*a;　　printf("MxC=%0.3fNm,MxE=%0.3fNm,\nMyB=%0.3fNm,MyD=%0.3fNm,MyE=%0.3fNm,\nMzB=%0.3fNm,MzE=%0.3fNm\n",MxC,MxE,MyB,MyD,MyE,MzB,MzE);　　/

69、*Calculate diameter*/　　/*Calculate according to the axis which has the same diameter*/　　MyD=MyD;　　MzD=MzB/3+MzE*2/3;&

70、lt;b>　　MxD=MxE;　　MmaxD=Mmax(MyD,MzD,MxD);　　MyE=MyE;　　MzE=MzE;　　MxE=MxE;</

71、b>　　MmaxE=Mmax(MyE,MzE,MxE);　　printf("Calculate according to the axis which has the same diameter:\n");　　printf("MyD=%0.3fNm,MzD=%0.3fNm,Mx

72、D=%0.3fNm\n",MyD,MzD,MxD);　　printf("MyE=%0.3fNm,MzE=%0.3fNm,MxE=%0.3fNm\n",MyE,MzE,MxE);　　printf("=>MmaxD=%0.3fNm, MmaxE=%0.3fNm\n",MmaxD,MmaxE);</

73、p>　　d1=pow(32*max2(MmaxD,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3);　　d2=d1/1.1;　　d3=d2/1.1;　　d4=d3/1.1;　　printf("d1=%0.3fmm,d2=%0.3fmm,d3=%

74、0.3fmm,d4=%0.3fmm\n",d1*1000,d2*1000,d3*1000,d4*1000);　　/*Calculate according to d2*/　　MyU=MyB/4+MyD*3/4;　　MzU=MzB/2+MzE/2;

75、;　　MxU=MxC;　　MmaxU=Mmax(MyU,MzU,MxU);　　printf("Calculate according to d2:\n");　　printf("MyU=%0.3fNm,MzU=%0.3fNm,MxU=%0.3fNm\n",

76、MyU,MzU,MxU);　　printf("MmaxU=%0.3fNm\n",MmaxU);　　if(pow(32*MmaxU/Pi/Pa,1.0/3)>d2)　　{　　printf("It

77、9;s not safe\n");　　d2=pow(32*MmaxU/Pi/Pa,1.0/3);　　d1=d2*1.1;　　d3=d2/1.1;　　d4=d3/1.1;　　printf("=>d1=%0.

78、3fmm,d2=%0.3fmm,d3=%0.3fmm,d4=%0.3fmm\n",d1*1000,d2*1000,d3*1000,d4*1000);　　}　　else printf("It's safe\n");　　/*Calculate

79、 according to d3*/　　MyQ=MyB*3/4+MyD/4;　　MzQ=MzB*5/6+MzE/6;　　MxQ=MxC;　　MmaxQ=Mmax(MyQ,MzQ,MxQ);

80、MyV=MyD/2+MyE/2;　　MzV=MzB/6+MzE*5/6;　　MxV=MxE;　　MmaxV=Mmax(MyV,MzV,MxV);　　printf("Calculate according to d3:\n&q

81、uot;);　　printf("MyQ=%0.3fNm,MzQ=%0.3fNm,MxQ=%0.3fNm\n",MyQ,MzQ,MxQ);　　printf("MyV=%0.3fNm,MzV=%0.3fNm,MxV=%0.3fNm\n",MyV,MzV,MxV);　　print

82、f("MyE=%0.3fNm,MzE=%0.3fNm,MxE=%0.3fNm\n",MyE,MzE,MxE);　　printf("=>MmaxQ=%0.3fNm,MmaxV=%0.3fNm,MmaxE=%0.3fNm\n",MmaxQ,MmaxV,MmaxE);　　if(pow(32*max3(MmaxQ,M

83、maxV,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3)>d3)　　{　　printf("It's not safe\n");　　d3=pow(32*max3(MmaxQ,MmaxV,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3);&

84、lt;p>　　d2=d3*1.1;　　d1=d2*1.1;　　d4=d3/1.1;　　printf("=>d1=%0.3fmm,d2=%0.3fmm,d3=%0.3fmm,d4=%0.3fmm\n",d1*1000,d2*1000,d3*1000,d4*1000);</p&g

85、t;　　}　　else printf("It's safe\n");　　printf("Sod1=%0.3fmm,d2=%0.3fmm,d3=%0.3fmm,d4=%0.3fmm\n",d1*1000,d2*1000,d3*1000,d4*1000

86、);　　/*Calculate deflection*/　　MM=a;　　Iz=Iy=Pi*pow(d1,4)/64;　　fy=(1.0/2.0*MyB*a*2.0/3.0*MM+MyB*2.0*a*3.0/4.0*MM+1.0/2.

87、0*(MyD-MyB)*2.0*a*2.0/3.0*MM+MyE*a*3.0/8.0*MM+1.0/2.0*(MyD-MyE)*a*5.0/12.0*MM+1.0/2.0*MyE*a*1.0/6.0*MM)/E/Iz;　　fz=(1.0/2.0*MzB*2.0/3.0*MM+MzB*3.0*a*5.0/8.0*MM+1.0/2.0*(MzE-MzB)*3.0*a*1.0/2.0*MM+1.0/2

88、.0*MzE*a*1.0/6.0*MM)/E/Iy;　　f=sqrt(pow(fy,2)+pow(fz,2));　　printf("the deflection along y-axis of the gear:fy=%0.3fmm\n",fy*1000);　　printf("the

89、 deflection along z-axis of the gear:fz=%0.3fmm\n",fz*1000);　　printf("=>the deflection of the gear:f=%0.3fmm\n",f*1000);　　/*Calculate fatigue strength*/</p&g

90、t;　　/*Calculate Section-D*/　　KyzD=1.8;　　KxD=1.48;　　beta=2.4;　　E(d1,&

91、amp;EyzD,&ExD);　　n(EyzD,ExD,KyzD,KxD,beta,MyD,MzD,MxD,d1,&nyzD,&nxD,&nxyzD);　　printf("Pa_max=%0.3fMPa,t_max=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyD,MzD,d1)/pow(10,6),t_m

92、ax(MxD,d1)/pow(10,6));　　printf("nyzD=%0.3f,nxD=%0.3f,nxyzD=%0.3f\n",nyzD,nxD,nxyzD);　　if(nxyzD>=2)printf("It's safe\n");　　else pri

93、ntf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-B*/　　KyzB=1.8;　　KxB=1.48;　　E(d3,&Ey

94、zB,&ExB);　　MxB=MxC;　　n(EyzB,ExB,KyzB,KxB,beta,MyB,MzB,MxB,d3,&nyzB,&nxB,&nxyzB);　　printf("Pa_maxB=%0.3fMPa,t_maxB=%0.

95、3fMPa\n",Pa_max(MyB,MzB,d3)/pow(10,6),t_max(MxB,d3)/pow(10,6));　　printf("nyzB=%0.3f,nxB=%0.3f,nxyzB=%0.3f\n",nyzB,nxB,nxyzB);　　if(nxyzB>=2)printf("It's

96、 safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-E*/　　KyzE=1.8;　　KxE=1.48

97、;　　E(d3,&EyzE,&ExE);　　n(EyzE,ExE,KyzE,KxE,beta,MyE,MzE,MxE,d3,&nyzE,&nxE,&nxyzE);　　printf("Pa_maxE=%0.3fMPa,t_maxE=%0.3fMP

98、a\n",Pa_max(MyE,MzE,d3)/pow(10,6),t_max(MxE,d3)/pow(10,6));　　printf("nyzE=%0.3f,nxE=%0.3f,nxyzE=%0.3f\n",nyzE,nxE,nxyzE);　　if(nxyzE>=2)printf("It's saf

99、e\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-P*/　　KyzP=1.73;　　KxP=1.40;

100、　　E(d4,&EyzP,&ExP);　　MyP=MyB/2;　　MzP=MzB/2;　　MxP=0;　　n(EyzP,ExP,KyzP,KxP,beta,MyP,MzP,MxP,d4,&n

101、yzP,&nxP,&nxyzP);　　printf("MyP=%0.3fNm,MzP=%0.3fNm,MxP=%0.3fNm\n",MyP,MzP,MxP);　　printf("Pa_maxP=%0.3fMPa,t_maxP=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyP,MzP,d4)/pow(10

102、,6),t_max(MxP,d4)/pow(10,6));　　printf("nyzP=%0.3f,nxP=+infinite,nxyzP=%0.3f\n",nyzP,nxyzP);　　if(nxyzP>=2)printf("It's safe\n");　　e

103、lse printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-Q*/　　KyzQ=1.76;　　KxQ=1.45;　　E(d3,&EyzQ,&ExQ

104、);　　n(EyzQ,ExQ,KyzQ,KxQ,beta,MyQ,MzQ,MxQ,d3,&nyzQ,&nxQ,&nxyzQ);　　printf("MyQ=%0.3fNm,MzQ=%0.3fNm,MxQ=%0.3fNm\n",MyQ,MzQ,MxQ);　　printf(&

105、quot;Pa_maxQ=%0.3fMPa,t_maxQ=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyQ,MzQ,d3)/pow(10,6),t_max(MxQ,d3)/pow(10,6));　　printf("nyzQ=%0.3f,nxQ=%0.3f,nxyzQ=%0.3f\n",nyzQ,nxQ,nxyzQ);　　if(n

106、xyzQ>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-U*/　　KyzU=1.80;<b

107、>　　KxU=1.48;　　E(d2,&EyzU,&ExU);　　n(EyzU,ExU,KyzU,KxU,beta,MyU,MzU,MxU,d2,&nyzU,&nxU,&nxyzU);　　printf("Pa_maxU=%0.3fMPa,

108、t_maxU=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyU,MzU,d2)/pow(10,6),t_max(MxU,d2)/pow(10,6));　　printf("nyzU=%0.3f,nxU=%0.3f,nxyzU=%0.3f\n",nyzU,nxU,nxyzU);　　if(nxyzU>=2)printf(&quo

109、t;It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-V*/　　KyzV=2.25;　　KxV=1.70;</b&

110、gt;　　E(d3,&EyzV,&ExV);　　n(EyzV,ExV,KyzV,KxV,beta,MyV,MzV,MxV,d3,&nyzV,&nxV,&nxyzV);　　printf("Pa_maxV=%0.3fMPa,t_maxV=%0.3fMPa\n"

111、;,Pa_max(MyV,MzV,d3)/pow(10,6),t_max(MxV,d3)/pow(10,6));　　printf("nyzV=%0.3f,nxV=%0.3f,nxyzV=%0.3f\n",nyzV,nxV,nxyzV);　　if(nxyzV>=2)printf("It's safe\n"

112、;);　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-W*/　　KyzW=1.73;　　KxW=1.40;<p&g

113、t;　　E(d4,&EyzW,&ExW);　　MyW=MyE/2;　　MzW=MzE/2;　　MxW=0;　　n(EyzW,ExW,KyzW,KxW,beta,MyW,MzW,MxW,d4,&nyzW,&

114、;nxW,&nxyzW);　　printf("MyW=%0.3fNm,MzW=%0.3fNm,MxW=%0.3fNm\n",MyW,MzW,MxW);　　printf("Pa_maxW=%0.3fMPa,t_maxW=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyW,MzW,d4)/pow(10,6),t_ma

115、x(MxW,d4)/pow(10,6));　　printf("nyzW=%0.3f,nxW=+infinite,nxyzW=%0.3f\n",nyzW,nxyzW);　　if(nxyzW>=2)printf("It's safe\n");　　else prin

116、tf("It's not safe\n");　　/*Improve fatigue strength*/　　for(d1=d1;nxyzD<2||nxyzB<2||nxyzE<2||nxyzP<2||nxyzQ<2||nxyzU<2||nxyzV<2||nxyzW<2;d1+=p

117、ow(10,-6))　　{　　d2=d1/1.1;　　d3=d2/1.1;　　d4=d3/1.1;　　n(EyzD,ExD,KyzD,KxD,beta,MyD,MzD,MxD,d1,&

118、nyzD,&nxD,&nxyzD);　　n(EyzB,ExB,KyzB,KxB,beta,MyB,MzB,MxB,d3,&nyzB,&nxB,&nxyzB);　　n(EyzE,ExE,KyzE,KxE,beta,MyE,MzE,MxE,d3,&nyzE,&nxE,&nxyzE);</p

119、>　　n(EyzP,ExP,KyzP,KxP,beta,MyP,MzP,MxP,d4,&nyzP,&nxP,&nxyzP);　　n(EyzQ,ExQ,KyzQ,KxQ,beta,MyQ,MzQ,MxQ,d3,&nyzQ,&nxQ,&nxyzQ);　　n(EyzU,ExU,KyzU

120、,KxU,beta,MyU,MzU,MxU,d2,&nyzU,&nxU,&nxyzU);　　n(EyzV,ExV,KyzV,KxV,beta,MyV,MzV,MxV,d3,&nyzV,&nxV,&nxyzV);　　n(EyzW,ExW,KyzW,KxW,beta,MyW,MzW,MxW,d4,&ny

121、zW,&nxW,&nxyzW);　　}　　printf("When d1=%0.3fmm,d2=%0.3fmm,d3=%0.3fmm,d4=%0.3fmm,fatigue strength is contented.\n",d1*1000,d2*1000,d3*1000,d4*10

122、00);　　}　　參考文獻　　（1）聶玉琴，孟廣偉主編. 材料力學. 北京：機械公業(yè)出版社，2004.　　（2）譚浩強主編. C程序設(shè)計（第二版）. 北京：清華大學出版社，1999</p&g

123、t;　　（3）蔡希林主編. AutoCAD 2006中文版實用教程（第3版）. 北京：清華大學出版社，2006　　本次設(shè)計使用軟件：　　AutoCAD 2007；　　Microsoft Word 2003；<

124、;b>　　Turbo C；　　Photoshop CS 9.0；　　HyperSnap-DX6.11.01。　　材料力學課程設(shè)計的體會和收獲：　　通過這次課程設(shè)計，我深切體會到了材料力學在工程實際中的作用，并且加深了對基本概念的理解，鞏固了所學的

125、知識。　　在課程設(shè)計中，遇到了很多困難，但是在克服困難后我體會到了成功的喜悅，在其他方面我也獲得了很多，從整體上掌握了基本理論和現(xiàn)代的計算方法，提高了分析問題，解決問題的能力，把以前所學的知識（高等數(shù)學、工程圖學、理論力學、算法語言、計算機和材料力學等）綜合運用，初步掌握工程中的設(shè)計思想和設(shè)計方法，提高了實際的工作能力。　　最后感謝xx老師的悉心指導(dǎo)。&

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材料力學課程設(shè)計---五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算

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