材料力學課程設計--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、　　材料力學課程設計　　設計題目五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算　　1．課程設計的目的　　本課程設計的目的是在于系統(tǒng)學完材料力學之后，能結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

2、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，可以使我們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綜合運用，又為后繼課程打下基礎，并初步掌握工程中的設計思想和設計方法，對實際工作能力有所提高。　　1．使所學的材料力學知識系統(tǒng)化、完整化。讓我們在系統(tǒng)全面復習的基礎上，運用材

3、料力學知識解決工程實際問題。　　2．綜合運用了以前所學的各門課程的知識（高數(shù)、制圖、理力、算法語言、計算機等）使相關學科的知識有機地聯(lián)系起來。　　3．使我們初步了解和掌握工程實踐中的設計思想和設計方法，為后繼課程的教學打下基礎。　　2．課程設計的任務和要求　　要求參加設計

4、者，要系統(tǒng)地復習材料力學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(nèi)力圖，列出理論依據(jù)和導出計算公式，獨立編制計算程序，通過計算機給出計算結果，并完成設計計算說明書。　　3．課程設計的題目　　傳動軸的強度、變形及疲勞強度計算&l

5、t;b>　　6－1 設計題目　　傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（牌號45），許用應力[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，疲勞安全系數(shù)n=2，要求：　　繪出傳動軸的受力簡圖;<p&

6、gt;　　作扭矩圖及彎矩圖；　　根據(jù)強度條件設計等直軸的直徑；　　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；（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。<

7、;/p>　　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</

8、p>　　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　　圖號 6-4　　本次課程設計采用第14組數(shù)據(jù)。P=21.3kW , P1=8.1kW , n=1200r/min , D=7

9、50mm , D1=400mm , D2=250mm , G2=750N , G1=350N , a=600mm , =25°。　　4.課程設計的具體設計方案　　繪出傳動軸的受力簡圖　　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=16

10、9.495Nm , 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。　　在傳動軸旋轉方向上由力矩守衡可得平衡方程　　F×D2/2+(2F1-F1)×D1/2+(F2-2F2)×D2/2=0　　其中&

11、lt;/p>　　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：　　傳動軸的零件圖：<p&g

12、t;　　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　　Fz1=(4Fsin+3F2)/5=555.297N<p&g

13、t;　　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軸方向的剪力圖：　　沿z軸方向的剪力圖：<b&g

14、t;　　扭矩圖：　　沿y軸方向的彎矩圖：　　沿z軸方向的彎矩圖：　?。ㄈ└鶕?jù)強度條件設計等直軸的直徑　　I．由于傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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

15、理論= 　　其中 　　由扭矩圖與彎矩圖可確定危險截面在D截面右側與E截面左側。　　在D截面右側，，，則有在E截面左側，，，則有　　，所以等直軸只需要滿足D截面右側即可。因此<

16、;b>　　解得，取。由得　　，??；　　，取；　　，取；　　II．再校核是否滿足靜強度條件。

17、　　此時需對U截面左側進行校核。其中；　　在U截面左側，，，則有　　因此　　解得，所以不滿足靜強度條件。　　取，由得　　，?。?lt;/

18、b>　　，??；　　，取　　III．然后校核是否滿足靜強度條件。　　此時需對Q截面左側，V截面右側和E截面左側進行校核。很明顯，其中。　　在V截面左側

19、，，，則有　　在E截面左側，，，則有　　，因此　　解得，所以不滿足靜強度條件。　　取，由得　　，??；</p&g

20、t;　　，取；　　，取。　　綜上所述，，，，。　?。ㄋ模┯嬎泯X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。&l

21、t;/p>　　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：　　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)，&

22、lt;p>　　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：　　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

23、　　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　　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1

24、3-10a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。　　由于此傳動軸工作在彎扭組合交變應力狀態(tài)下，因此在進行疲勞強度計算時疲勞強度條件可寫成。<

25、p>　　，，，。　　，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)。　　所以，。　　其中，，。</p

26、>　　參照《材料力學》（機械工業(yè)出版社）P359頁表13-5可選取。　　在D截面右側處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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，。　　，，&

27、lt;/p>　　則　　，安全。　　在B截面右側和E截面左側處，，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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，。　　在B截面右側處：&

28、lt;/b>　　，，　　則　　，安全。　　在E截面左側處：<b&g

29、t;　　，，　　則　　，安全。　　II．再對傳動軸階梯軸進行疲勞強度計算　　由于σb=650MPa，，，，,　　，階梯軸過渡圓弧r均為

30、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；　　在U截面處，，所以=1.80，=1.48；　　在V截面處，，所

31、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)質碳素結構鋼（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，。　　，，<

32、/b>　　則　　，安全。　　在Q截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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，。

33、　　，，　　則　　，安全。　　在U截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（

34、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。　　在V截面處：&

35、lt;/p>　　，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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。

36、　　在W截面處：　　，傳動軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼（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<p&g

37、t;　　，安全。　　現(xiàn)將各校核截面參數(shù)整理后列表如下：　　各校核截面計算結果如下：　　綜上所述，階梯傳動軸各個截面符合疲勞強度條件。　　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。</p&g

38、t;　?。λ?shù)據(jù)的理論根據(jù)作必要的說明　　本次課程設計所取的數(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

39、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　　float Mmax(float My,float Mz,float Mx)　　{

40、　　return(sqrt(pow(My,2)+pow(Mz,2)+pow(Mx,2)));　　}　　float max2(float a,float b)　　{</p&

41、gt;　　return(a>b?a:b);　　}　　float max3(float a,float b,float c)　　{　　return(max2(max2(a

42、,b),c));　　}　　float Pa_max(float a,float b,float c)　　{　　return(32*sqrt(pow(a,2)+pow(b,2))/Pi/pow(c,

43、3));　　}　　float t_max(float a,float b)　　{　　return(16*a/Pi/pow(b,3));

44、　}　　void E(float d,float *Eyz,float *Ex)　　{　　if(d>0.020&&d<=0.030){Eyz=0.91;Ex=0.89;}　　else i

45、f(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;}　　else if(d>0.050&&d<=0.060){Eyz=0.81;Ex=0.76;}<

46、;/p>　　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;Ex=0.73;}　　else if(d>0.080&&d<=0.

47、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&&d<=0.150){Eyz=0.68;Ex=0.68;}　　else if(d&

48、gt;0.150&&d<=0.500){Eyz=0.60;Ex=0.60;}　　}　　void n(float Eyz,float Ex,float Kyz,float Kx,float beta,float My,float Mz,float Mx,float d,float *nyz,flo

49、at *nx,float *nxyz)　　{　　float ta,tm;　　nyz=300*pow(10,6)*EyzD*beta/Kyz/Pa_max(My,Mz,d);　　if(Mx==0){nx=0;nxyz=nyz;}<

50、/p>　　else {taD=tmD=t_max(Mx,d1);　　nx=155*pow(10,6)/(Kx*ta/Ex/beta+0.10*tm);　　nxyz=nyz*nx/sqrt(pow(nyz,2)+pow(nx,2));}　　}<

51、/p>　　main()　　{　　float d1,d2,d3,d4;　　float M,M1,F,F1,F2;　　float Fy1,Fz1,Fy2,Fz2;</

52、p>　　float P,P1,n,D,D1,D2,G2,G1,a,Alpha;　　float MxA,MxB,MxC,MxD,MxE,MxF,MxP,MxQ,MxU,MxV,MxW;　　float MyA,MyB,MyC,MyD,MyE,MyF,MyP,MyQ,MyU,MyV,MyW;

53、　　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,MmaxB,MmaxC,MmaxD,MmaxE,MmaxF,mmaxP,MmaxQ,MmaxU,MmaxV,MmaxW;

54、　　float Iy,Iz,fy,fz,f,MM;　　float KyzD,KxD,KyzB,KxB,KyzE,KxE,KyzP,KxP,KyzQ,KxQ,KyzU,KxU,KyzV,KxV,KyzW,KxW;　　float EyzD,ExD,EyzB,ExB,EyzE,ExE,EyzP,ExP,EyzQ,ExQ,EyzU,ExU,Ey

55、zV,ExV,EyzW,ExW;　　float beta;　　float nyzD,nxD,nxyzD,nyzB,nxB,nxyzB,nyzE,nxE,nxyzE;　　float nyzP,nxP,nxyzP,nyzQ,nxQ,nxyzQ;　　float nyzU,nxU

56、,nxyzU,nyzV,nxV,nxyzV,nyzW,nxW,nxyzW;　　printf("input P:________kW\n");　　scanf("%f",&P);　　printf("input P1:________kW\n");&l

57、t;/p>　　scanf("%f",&P1);　　printf("input n:________r/min\n");　　scanf("%f",&n);　　printf("input D:______

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

59、input D2:________mm\n");　　scanf("%f",&D2);　　printf("input G2:________N\n");　　scanf("%f",&G2);

60、　　printf("input G1:________N\n");　　scanf("%f",&G1);　　printf("input a:________mm\n");　　scanf("%f",&a);</p&g

61、t;　　printf("input Alpha:________degrees\n");　　scanf("%f",&Alpha);　　Alpha*=Pi/180;　　D/=1000;

62、　　D1/=1000;　　D2/=1000;　　a/=1000;　　M=9549*P/n;　　M1=9549*P1/n;

63、　　F=2*(M-M1)/D2;　　F1=2*M1/D1;　　F2=2*M/D;　　printf("M=%0.3fNm,M1=%0.3fNm,F=%0.3fN,F1=%0.3fN,F2=%0.3f\nN",M,M1,F,F1,F2);

64、　　Fy1=(4*F*cos(Alpha)+2*G1+6*F1+G2)/5;　　Fz1=(4*F*sin(Alpha)+3*F2)/5;　　Fy2=(F*cos(Alpha)+3*G1+9*F1+4*G2)/5;　　Fz2=(4*F*sin(Alpha)+12*F2)/5

65、;　　printf("Fy1=%0.3fN, Fz1=%0.3fN, Fy2=%0.3fN, Fz2=%0.3fN\n",Fy1,Fz1,Fy2,Fz2);　　/*Draw picture*/　　MxC=F*D2/2;　　MxE=F2*D/2;&

66、lt;/p>　　MyB=Fy1*a;　　MyD=(Fy1-F*cos(Alpha))*3*a+Fy1*a;　　MyE=Fy2*a;　　MzB=Fz1*a;　　MzE=Fz2*a;　　printf(&qu

67、ot;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);　　/*Calculate diameter*/　　/*Calculate according to

68、 the axis which has the same diameter*/　　MyD=MyD;　　MzD=MzB/3+MzE*2/3;　　MxD=MxE;　　MmaxD=Mmax(MyD,Mz

69、D,MxD);　　MyE=MyE;　　MzE=MzE;　　MxE=MxE;　　MmaxE=Mmax(MyE,MzE,MxE);<

70、p>　　printf("Calculate according to the axis which has the same diameter:\n");　　printf("MyD=%0.3fNm,MzD=%0.3fNm,MxD=%0.3fNm\n",MyD,MzD,MxD);　　printf("M

71、yE=%0.3fNm,MzE=%0.3fNm,MxE=%0.3fNm\n",MyE,MzE,MxE);　　printf("=>MmaxD=%0.3fNm, MmaxE=%0.3fNm\n",MmaxD,MmaxE);　　d1=pow(32*max2(MmaxD,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3);

72、;　　d2=d1/1.1;　　d3=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);

73、;　　/*Calculate according to d2*/　　MyU=MyB/4+MyD*3/4;　　MzU=MzB/2+MzE/2;　　MxU=MxC;　　MmaxU=Mmax(MyU,MzU,MxU);

74、　　printf("Calculate according to d2:\n");　　printf("MyU=%0.3fNm,MzU=%0.3fNm,MxU=%0.3fNm\n",MyU,MzU,MxU);　　printf("MmaxU=%0.3fNm\n&quo

75、t;,MmaxU);　　if(pow(32*MmaxU/Pi/Pa,1.0/3)>d2)　　{　　printf("It's not safe\n");　　d2=pow(32*MmaxU/Pi/Pa,1

76、.0/3);　　d1=d2*1.1;　　d3=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*100

77、0,d4*1000);　　}　　else printf("It's safe\n");　　/*Calculate according to d3*/　　MyQ=MyB*3/4+MyD/4;

78、;　　MzQ=MzB*5/6+MzE/6;　　MxQ=MxC;　　MmaxQ=Mmax(MyQ,MzQ,MxQ);　　MyV=MyD/2+MyE/2;　　MzV=MzB/6+MzE*5/6;

79、　　MxV=MxE;　　MmaxV=Mmax(MyV,MzV,MxV);　　printf("Calculate according to d3:\n");　　printf("MyQ=%0.3fNm,MzQ=%0.3fNm,Mx

80、Q=%0.3fNm\n",MyQ,MzQ,MxQ);　　printf("MyV=%0.3fNm,MzV=%0.3fNm,MxV=%0.3fNm\n",MyV,MzV,MxV);　　printf("MyE=%0.3fNm,MzE=%0.3fNm,MxE=%0.3fNm\n",MyE,MzE,MxE);<

81、;/p>　　printf("=>MmaxQ=%0.3fNm,MmaxV=%0.3fNm,MmaxE=%0.3fNm\n",MmaxQ,MmaxV,MmaxE);　　if(pow(32*max3(MmaxQ,MmaxV,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3)>d3)　　{<

82、/b>　　printf("It's not safe\n");　　d3=pow(32*max3(MmaxQ,MmaxV,MmaxE)/Pi/Pa,1.0/3);　　d2=d3*1.1;　　d1=d2*1.1;<

83、;p>　　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);　　}　　else print

84、f("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);　　/*Calculate deflection*/<p&g

85、t;　　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+1.0/2.0*(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.

86、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+1.0/2.0*MzE*a*1.0/6.0*MM)/E/Iy;　　f=sqrt(pow(fy,2)+po

87、w(fz,2));　　printf("the deflection along y-axis of the gear:fy=%0.3fmm\n",fy*1000);　　printf("the deflection along z-axis of the gear:fz=%0.3fmm\n",fz*1000);<

88、;/p>　　printf("=>the deflection of the gear:f=%0.3fmm\n",f*1000);　　/*Calculate fatigue strength*/　　/*Calculate Section-D*/

89、　　KyzD=1.8;　　KxD=1.48;　　beta=2.4;　　E(d1,&EyzD,&ExD);　　n(EyzD,ExD,KyzD,KxD,beta,M

90、yD,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_max(MxD,d1)/pow(10,6));　　printf("nyzD=%0.3f

91、,nxD=%0.3f,nxyzD=%0.3f\n",nyzD,nxD,nxyzD);　　if(nxyzD>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calcul

92、ate Section-B*/　　KyzB=1.8;　　KxB=1.48;　　E(d3,&EyzB,&ExB);　　MxB=MxC;</

93、p>　　n(EyzB,ExB,KyzB,KxB,beta,MyB,MzB,MxB,d3,&nyzB,&nxB,&nxyzB);　　printf("Pa_maxB=%0.3fMPa,t_maxB=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyB,MzB,d3)/pow(10,6),t_max(MxB,d3)/pow(10,6));

94、　　printf("nyzB=%0.3f,nxB=%0.3f,nxyzB=%0.3f\n",nyzB,nxB,nxyzB);　　if(nxyzB>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not

95、 safe\n");　　/*Calculate Section-E*/　　KyzE=1.8;　　KxE=1.48;　　E(d3,&EyzE,&ExE);

96、;　　n(EyzE,ExE,KyzE,KxE,beta,MyE,MzE,MxE,d3,&nyzE,&nxE,&nxyzE);　　printf("Pa_maxE=%0.3fMPa,t_maxE=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyE,MzE,d3)/pow(10,6),t_max(MxE,d3)/pow(10,6));<

97、/p>　　printf("nyzE=%0.3f,nxE=%0.3f,nxyzE=%0.3f\n",nyzE,nxE,nxyzE);　　if(nxyzE>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not saf

98、e\n");　　/*Calculate Section-P*/　　KyzP=1.73;　　KxP=1.40;　　E(d4,&EyzP,&ExP);　　MyP=MyB/

99、2;　　MzP=MzB/2;　　MxP=0;　　n(EyzP,ExP,KyzP,KxP,beta,MyP,MzP,MxP,d4,&nyzP,&nxP,&nxyzP);　　printf("MyP=%0.

100、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(10,6),t_max(MxP,d4)/pow(10,6));　　printf("nyz

101、P=%0.3f,nxP=+infinite,nxyzP=%0.3f\n",nyzP,nxyzP);　　if(nxyzP>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/

102、*Calculate Section-Q*/　　KyzQ=1.76;　　KxQ=1.45;　　E(d3,&EyzQ,&ExQ);　　n(EyzQ,ExQ,KyzQ,KxQ,beta,MyQ,MzQ,MxQ,d3,&am

103、p;nyzQ,&nxQ,&nxyzQ);　　printf("MyQ=%0.3fNm,MzQ=%0.3fNm,MxQ=%0.3fNm\n",MyQ,MzQ,MxQ);　　printf("Pa_maxQ=%0.3fMPa,t_maxQ=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyQ,MzQ,d3)/pow

104、(10,6),t_max(MxQ,d3)/pow(10,6));　　printf("nyzQ=%0.3f,nxQ=%0.3f,nxyzQ=%0.3f\n",nyzQ,nxQ,nxyzQ);　　if(nxyzQ>=2)printf("It's safe\n");

105、　　else printf("It's not safe\n");　　/*Calculate Section-U*/　　KyzU=1.80;　　KxU=1.48;　　E(d2,&EyzU,&

106、ExU);　　n(EyzU,ExU,KyzU,KxU,beta,MyU,MzU,MxU,d2,&nyzU,&nxU,&nxyzU);　　printf("Pa_maxU=%0.3fMPa,t_maxU=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyU,MzU,d2)/pow(10,6),t_max(MxU,d2)/p

107、ow(10,6));　　printf("nyzU=%0.3f,nxU=%0.3f,nxyzU=%0.3f\n",nyzU,nxU,nxyzU);　　if(nxyzU>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It

108、's not safe\n");　　/*Calculate Section-V*/　　KyzV=2.25;　　KxV=1.70;　　E(d3,&EyzV,&ExV);<p

109、>　　n(EyzV,ExV,KyzV,KxV,beta,MyV,MzV,MxV,d3,&nyzV,&nxV,&nxyzV);　　printf("Pa_maxV=%0.3fMPa,t_maxV=%0.3fMPa\n",Pa_max(MyV,MzV,d3)/pow(10,6),t_max(MxV,d3)/pow(10,6));

110、　　printf("nyzV=%0.3f,nxV=%0.3f,nxyzV=%0.3f\n",nyzV,nxV,nxyzV);　　if(nxyzV>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n"

111、;);　　/*Calculate Section-W*/　　KyzW=1.73;　　KxW=1.40;　　E(d4,&EyzW,&ExW);　　MyW=MyE/2;</p

112、>　　MzW=MzE/2;　　MxW=0;　　n(EyzW,ExW,KyzW,KxW,beta,MyW,MzW,MxW,d4,&nyzW,&nxW,&nxyzW);　　printf("MyW=%0.3fNm,MzW

113、=%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_max(MxW,d4)/pow(10,6));　　printf("nyzW=%0.3f,

114、nxW=+infinite,nxyzW=%0.3f\n",nyzW,nxyzW);　　if(nxyzW>=2)printf("It's safe\n");　　else printf("It's not safe\n");　　/*Improve

115、 fatigue strength*/　　for(d1=d1;nxyzD<2||nxyzB<2||nxyzE<2||nxyzP<2||nxyzQ<2||nxyzU<2||nxyzV<2||nxyzW<2;d1+=pow(10,-6))　　{<

116、;p>　　d2=d1/1.1;　　d3=d2/1.1;　　d4=d3/1.1;　　n(EyzD,ExD,KyzD,KxD,beta,MyD,MzD,MxD,d1,&nyzD,&nxD,&nxyzD);　　n(EyzB,ExB,KyzB,KxB

117、,beta,MyB,MzB,MxB,d3,&nyzB,&nxB,&nxyzB);　　n(EyzE,ExE,KyzE,KxE,beta,MyE,MzE,MxE,d3,&nyzE,&nxE,&nxyzE);　　n(EyzP,ExP,KyzP,KxP,beta,MyP,MzP,MxP,d4,&nyzP,&

118、amp;nxP,&nxyzP);　　n(EyzQ,ExQ,KyzQ,KxQ,beta,MyQ,MzQ,MxQ,d3,&nyzQ,&nxQ,&nxyzQ);　　n(EyzU,ExU,KyzU,KxU,beta,MyU,MzU,MxU,d2,&nyzU,&nxU,&nxyzU);

119、　　n(EyzV,ExV,KyzV,KxV,beta,MyV,MzV,MxV,d3,&nyzV,&nxV,&nxyzV);　　n(EyzW,ExW,KyzW,KxW,beta,MyW,MzW,MxW,d4,&nyzW,&nxW,&nxyzW);　　}&

120、lt;/p>　　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*1000);　　}

121、　　參考文獻　?。?）材料力學（第四版）.西南交通大學出版社　?。?）譚浩強主編. C程序設計（第二版）. 北京：清華大學出版社，1999　?。?）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<

122、p>　　本次設計使用軟件：　　AutoCAD 2009；　　Microsoft Word 2003；　　Turbo C；　　Photoshop CS 9.0；<

123、p>　　HyperSnap-DX6.11.01。　　材料力學課程設計的體會和收獲：　　通過這次課程設計，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，鞏固了所學的知識。　　在課程設計中，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

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材料力學課程設計--五種傳動軸的靜強度、變形及疲勞強度的計算

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