代号： SGB·JS·0
名称：SGB系列灌浆泵设计计算书
编写： L.H.M
校核：
审定：
日期：
浙江XX机械制造股份有限公司
二○○四年二月
一、 概述
为了能适应市场的需要、便于生产品种的管理。对于一些尺寸结构相接近的灌浆泵采用同一曲轴、连杆、传动轴、齿轮、轴承等，以形成系列化生产。
二、 技术参数
表1 SGB型灌浆泵技术参数表
序
代号
型号
排量
（l/min）
压力
（MPa）
活塞直径
（mm）
活塞行程
（mm）
冲次
（r/min）
功率
（kW）
1
SGB5-30
80
30
50
100
150
55
2
SGB24-6
400
6
95
100
207
55
3
SGBJ24-3
400
3
115
100
139
30
4
SGBJ18-2
300
2
115
100
106
15
5
SGBS10-8
160
8
80
100
120
30
6
SGBS8-8
130
8
70
100
125
22
7
SGBS10-6
160
6
100
8
三、 主要构造及工作原理
灌浆泵由电动机(柴油机)、传动箱（皮带传动装置、齿轮传动装置）、曲柄连杆机构、进出口阀体、泵壳、机座等零部件组成。
本机经电动机(柴油机)驱动，通过传动箱（皮带传动、齿轮传动），将动力传递给曲轴直接带动三个偏心连杆，产生往复运动。进出阀体中的阀芯始终处于开关状态，使灰浆不断从吸入口吸进，再从排出口排出高压的灰浆。
四、 设计计算数值依据
由于SGB5-30型灌浆泵的PQ值最大，PQ＝5×30×106＝150×106Nm/h，所以曲轴、齿轮、轴承设计计算按SGB5-30型灌浆泵的参数进行计算。
已知灌浆泵工作压力p＝30MPa，柱塞直径D＝50mm，曲柄半径ｒ＝50mm，曲轴转速n＝150rpm，连杆（B81-4）长l＝400mm，电动机功率N＝55kW。
五、 齿轮设计计算
已知灌浆泵大齿轮（B81-19）的参数：mn＝6，Z＝76，α＝20°，精度等级887HKGB10095-88，材料40Cr；小齿轮（B81-13）的参数：mn＝6，Z＝23，α＝20°，精度等级887GJGB10095-88，材料40Cr。
⒈设计参数
传递功率 P＝55.0 (kW)
传递转矩 T＝1059.6 (N.m)
齿轮1转速 n1＝495.6521739 (r/min)
齿轮2转速 n2＝150 (r/min)
传动比 i＝3.30435
原动机载荷特性 SF＝轻微振动
工作机载荷特性 WF＝轻微振动
预定寿命 H＝17520 (小时)
⒉布置与结构
结构形式:闭式
齿轮1、齿轮2布置形式：非对称布置（轴刚性较小）
⒊材料及热处理
齿面啮合类型：硬齿面
热处理质量级别：MQ级
齿轮1材料：40Cr，热处理：表面淬火、硬度取值范围 HRC＝48-55
齿轮2材料：40Cr，热处理：表面淬火、硬度取值范围 HRC＝48-55
⒋齿轮精度
齿轮1第Ⅰ组精度：8级，第Ⅱ组精度：8级，第Ⅲ组精度：7级
齿轮1齿厚极限上偏差：G，齿厚极限下偏差：J
齿轮2第Ⅰ组精度：8级，第Ⅱ组精度：8级，第Ⅲ组精度：7级
齿轮2齿厚极限上偏差：H，齿厚极限下偏差：K
⒌齿轮基本参数
模数(法面模数) Mn＝6
端面模数 Mt＝6
螺旋角β＝0 (度)
基圆柱螺旋角βb＝0 (度)
齿轮1齿数 Z1＝23，齿宽 B1＝65 (mm)
齿轮1变位系数 X1＝0.00，齿宽系数Φd1＝0.94203
齿轮2齿数 Z2＝76，齿宽 B2＝65 (mm)
齿轮2变位系数 X2＝0.00，齿宽系数Φd2＝0.28509
总变位系数 Xsum＝0，标准中心距 A0＝297 (mm)，实际中心距 A＝297 (mm)
齿数比 U＝3.30435
端面重合度εα＝1.70529，纵向重合度 εβ＝0.00000，总重合度 ε＝1.70529
齿轮1分度圆直径 d1＝138.00000 (mm)
齿轮1齿顶圆直径 da1＝150.00000 (mm)
齿轮1齿根圆直径 df1＝123.00000 (mm)
齿轮1齿顶高 ha1＝6.00000 (mm)
齿轮1齿根高 hf1＝7.50000 (mm)
齿轮1全齿高 h1＝13.50000 (mm)
齿轮1齿顶压力角 αat1＝30.172378 (度)
齿轮2分度圆直径 d2＝456.00000 (mm)
齿轮2齿顶圆直径 da2＝468.00000 (mm)
齿轮2齿根圆直径 df2＝441.00000 (mm)
齿轮2齿顶高 ha2＝6.00000 (mm)
齿轮2齿根高 hf2＝7.50000 (mm)
齿轮2全齿高 h2＝13.50000 (mm)
齿轮2齿顶压力角 αat2＝23.709215 (度)
齿轮1分度圆弦齿厚 sh1＝9.41745 (mm)
齿轮1分度圆弦齿高 hh1＝6.16086 (mm)
齿轮1固定弦齿厚 sch1＝8.32229 (mm)
齿轮1固定弦齿高 hch1＝4.48534 (mm)
齿轮1公法线跨齿数 K1＝3
齿轮1公法线长度 Wk1＝46.21474 (mm)
齿轮2分度圆弦齿厚 sh2＝9.42411 (mm)
齿轮2分度圆弦齿高 hh2＝6.04870 (mm)
齿轮2固定弦齿厚 sch2＝8.32229 (mm)
齿轮2固定弦齿高 hch2＝4.48534 (mm)
齿轮2公法线跨齿数 K2＝8
齿轮2公法线长度 Wk2＝139.23244 (mm)
齿顶高系数 ha*＝1.00
顶隙系数 c*＝0.25
压力角α*＝20 (度)
端面齿顶高系数 ha*t＝1.00000
端面顶隙系数 c*t＝0.25000
端面压力角α*t＝20.0000000 (度)
⒍检查项目参数(单位：mm)
齿轮1齿距累积公差 Fp1＝0.08612
齿轮1齿圈径向跳动公差 Fr1＝0.06028
齿轮1公法线长度变动公差 Fw1＝0.04697
齿轮1齿距极限偏差 fpt1＝±0.02717
齿轮1齿形公差 ff1＝0.02236
齿轮1一齿切向综合公差 fi'1＝0.02972
齿轮1一齿径向综合公差 fi''1＝0.03849
齿轮1齿向公差 Fβ1＝0.01638
齿轮1切向综合公差 Fi'1＝0.10848
齿轮1径向综合公差 Fi''1＝0.08439
齿轮1基节极限偏差 fpb1＝±0.02553
齿轮1螺旋线波度公差 ffβ1＝0.02972
齿轮1轴向齿距极限偏差 Fpx1＝±0.01638
齿轮1齿向公差 Fb1＝0.01638
齿轮1x方向轴向平行度公差 fx1＝0.01638
齿轮1y方向轴向平行度公差 fy1＝0.00819
齿轮1齿厚上偏差 Eup1＝-0.16303
齿轮1齿厚下偏差 Edn1＝-0.27171
齿轮2齿距累积公差 Fp2＝0.14632
齿轮2齿圈径向跳动公差 Fr2＝0.08382
齿轮2公法线长度变动公差 Fw2＝0.06330
齿轮2齿距极限偏差 fpt2＝±0.03017
齿轮2齿形公差 ff2＝0.02872
齿轮2一齿切向综合公差 fi'2＝0.03534
齿轮2一齿径向综合公差 fi''2＝0.04281
齿轮2齿向公差 Fβ2＝0.00630
齿轮2切向综合公差 Fi'2＝0.17504
齿轮2径向综合公差 Fi''2＝0.11734
齿轮2基节极限偏差 fpb2＝±0.02835
齿轮2螺旋线波度公差 ffβ2＝0.03534
齿轮2轴向齿距极限偏差 Fpx2＝±0.00630
齿轮2齿向公差 Fb2＝0.00630
齿轮2x方向轴向平行度公差 fx2＝0.00630
齿轮2y方向轴向平行度公差 fy2＝0.00315
齿轮2齿厚上偏差 Eup2＝-0.24139
齿轮2齿厚下偏差 Edn2＝-0.36208
中心距极限偏差 fa＝±0.03925
⒎强度校核数据（按国标GB3480－1983《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》进行计算）
齿轮1接触强度极限应力 σHlim1＝1186.4 (MPa)
齿轮1抗弯疲劳基本值 σFE1＝672.0 (MPa)
齿轮1接触疲劳强度许用值 [σH]1＝1060.9 (MPa)
齿轮1弯曲疲劳强度许用值 [σF]1＝341.2 (MPa)
齿轮2接触强度极限应力 σHlim2＝1186.4 (MPa)
齿轮2抗弯疲劳基本值 σFE2＝672.0 (MPa)
齿轮2接触疲劳强度许用值 [σH]2＝1060.9 (MPa)
齿轮2弯曲疲劳强度许用值 [σF]2＝341.2 (MPa)
接触强度用安全系数 SHmin＝1.04
弯曲强度用安全系数 SFmin＝1.95
接触强度计算应力σH＝1059.1 (MPa)
接触疲劳强度校核σH≤[σH]，满足
齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 σF1＝340.5 (MPa)
齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 σF2＝316.1 (MPa)
齿轮1弯曲疲劳强度校核 σF1≤[σF]1，满足
齿轮2弯曲疲劳强度校核 σF2≤[σF]2，满足
⒏强度校核相关系数
齿形不做特殊处理，齿面经表面硬化，一般齿形，载荷类型：对称循环载荷
润滑油粘度 V50＝120 (mm2/s)
有一定量点馈 Us＝不允许
小齿轮齿面粗糙度 Z1R＝Rz≤6μm ( Ra≤1μm )
齿根表面粗糙度 ZFR＝Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )
刀具基本轮廓尺寸 HMn＝Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38
使用系数 Ka＝1.35000
动载系数 Kv＝1.11180
齿向载荷分布系数 KHβ＝1.62860
综合变形对载荷分布的影响 Kβs＝1.45535
安装精度对载荷分布的影响 Kβm＝0.17325
齿间载荷分布系数 KHα＝1.20000
节点区域系数 Zh＝2.49457
材料的弹性系数 ZE＝189.80000
接触强度重合度系数 Zε＝0.87459
接触强度螺旋角系数 Zβ＝1.00000
重合、螺旋角系数 Zεβ＝0.87459
接触疲劳寿命系数 Zn＝1.00000
润滑油膜影响系数 Zlvr＝0.93000
工作硬化系数 Zw＝1.00000
接触强度尺寸系数 Zx＝1.00000
齿向载荷分布系数 KFβ＝1.62860
齿间载荷分布系数 KFα＝1.20000
抗弯强度重合度系数 Yε＝0.68981
抗弯强度螺旋角系数 Yβ＝1.00000
抗弯强度重合、螺旋角系数 Yεβ＝0.68981
寿命系数 Yn＝1.00000
齿根圆角敏感系数 Ydr＝1.00000
齿根表面状况系数 Yrr＝1.00000
尺寸系数 Yx＝0.99000
齿轮1复合齿形系数 Yfs1＝4.27352，齿轮1应力校正系数 Ysa1＝1.57056
齿轮2复合齿形系数 Yfs2＝3.96707，齿轮2应力校正系数 Ysa2＝1.76920
圆周力 Ft＝15356.57899 (N)
齿轮线速度 V＝3.58142 (m/s)
六、 连杆设计计算
㈠连杆（B81-4）主要尺寸的确定
十字头销直径：d0＝50mm,小头衬套内径：dx＝50mm，小头衬套宽度：bx＝60mm，小头衬套厚度：Sx＝5mm，大头孔外径：D＝400mm，大头孔内径：D1＝340mm，大头孔宽度：B＝56mm，小头孔外径：d＝120mm，小头孔内径：d1＝60mm，小头孔宽度：b＝60mm，连杆长度：l＝400mm。
图1 连杆尺寸结构图
杆体中截面当量直径：dm＝＝＝90.46mm，
杆体中截面面积：Am＝＝＝6426.88mm2＝64.27cm2，
杆体中截面高度：Hm＝121.58mm，Hm＝
杆体中截面宽度：Bm＝50mm，
杆体最小截面距小头中心线距离：l ’＝60mm，
l ’处杆体截面高度：H’＝105.98mm，
杆体最大截面距大头中心线距离：l ”＝200mm，
l ”处杆体截面高度：H”＝137.18mm，
大头A－A截面面积：AA＝×56＝1680mm2，大头A－A截面厚度：SA＝30mm，
大头B－B截面面积：AB＝AA＝1680mm2，大头B－B截面厚度：SB＝30mm，
大头C－C截面面积：AC＝AA＝1680mm2，大头C－C截面厚度：SC＝30mm，
小头D－D截面面积：AD＝1553.6mm2，小头D－D截面厚度：SD＝30mm，
小头E－E截面面积：AE＝1553.6mm2，小头E－E截面厚度：SE＝30mm，
小头F－F截面面积：AF＝1553.6mm2，小头F－F截面厚度：SF＝30mm，
最大柱塞力：Pmax＝5890.5 kgf＝5890.5×10-3t
平均载荷：Rm’＝∑Ri’＝∑＝2956.24 kgf
㈡连杆强度和稳定性校核
小头衬套比压：px＝＝＝196.35 kgf/cm2≤[p]＝300 kgf/cm2，满足
（注：衬套材料选用ZCuAl10Fe3
① ZCuSn5Pb5Zn5[ZQSn6-6-3]：[p]＝80 kgf/cm2，[v]＝3 m/s，[pv]＝120 kgf·m /cm2·s
② ZCuAl10Fe3[ZQAl9-4]：[p]＝300 kgf/cm2，[v]＝8 m/s，[pv]＝600 kgf·m /cm2·s）
小头衬套滑移速度：v＝＝＝0.393 m/s≤[v]＝8 m/s，满足
小头衬套pv值：pv＝＝＝40.03 kgf·m/cm2·s
≤[pv]＝600 kgf·m /cm2·s，满足
杆体最小截面（G-G）面积：Amin＝BmHm’－bmhm’＝50×105.98-20×55.98＝4179.4mm2＝417.94 cm2
杆体最小截面的压应力：σy1＝＝＝14.09 kgf/cm2
连杆摆动平面内杆体中截面惯性矩：Jx＝＝
＝6876904.05 mm4＝6876.9 cm4
连杆垂直摆动平面内杆体中截面惯性矩: Jy＝＝
＝369388.33 mm4＝369.4 cm4
连杆摆动平面内杆体中截面惯性半径:ix＝＝＝32.71 mm＝3.271 cm
连杆垂直摆动平面内杆体中截面惯性半径:iy＝＝＝7.58 mm＝0.758 cm
杆体当量固定支承压杆长度：l 1＝l－ ＝400－＝260 mm＝26 cm
连杆摆动平面内杆体柔度：λrx＝＝＝7.95
连杆垂直摆动平面内杆体柔度：λry＝＝＝34.3
连杆杆体柔度：λr＝＝＝35.21＜[λr]＝40，满足
杆体中截面的压应力：σy＝＝＝91.652 kgf/cm2
系数：c＝1.52×10-4（连杆材料：ZG310-570）
连杆摆动平面内杆体中截面弯应力：σWy＝＝＝0.208 kgf/cm2
垂直摆动平面内杆体中截面弯应力：σWx＝＝＝1.638 kgf/cm2
连杆摆动平面内杆体中截面总应力：σ1＝σy＋σWy＝91.652＋0.208＝91.86 kgf/cm2
垂直摆动平面内杆体中截面总应力：σ2＝σy＋σWx＝91.652＋1.638＝93.29 kgf/cm2
杆体中截面总应力：σ＝＝＝130.92 kgf/cm2
≤[σW]＝800～1200 kgf/cm2，满足
最大往复惯性力：IWmax＝45.27 kgf
大头A－A截面的抗弯断面模数：ZA＝＝＝8.4 cm3
两侧壁臀部中心线距离：L0＝＝37 cm
大头A－A截面的弯曲应力：σWA＝＝＝17.291 kgf/cm2
≤[σW]＝600～800kgf/cm2，满足
大头B－B截面的抗弯断面模数：ZB＝ZA＝8.4 cm3
大头B－B截面的拉伸应力：σPB＝＝＝1.347 kgf/cm2
大头B－B截面的弯曲应力：σWB＝＝＝24.925 kgf/cm2
大头B－B截面总应力：σB＝σPB＋σWB＝1.347＋24.925＝26.272 kgf/cm2
≤[σW]＝800～1000 kgf/cm2，满足
大头C－C截面的抗弯断面模数：ZC＝ZA＝8.4 cm3
大头C－C截面重心距A－A截面距离：e＝
＝＝11.803 cm
大头C－C截面重心至臀部中心线距离：b＝－e＝－11.803＝6.697 cm
大头C－C截面重心至臀部中心线夹角：α＝23.737°
大头C－C截面的弯曲应力：σWC＝＝＝18.046 kgf/cm2
大头C－C截面的拉伸应力：σPC＝＝＝0.542 kgf/cm2
大头C－C截面的剪切应力：τC＝＝＝1.233 kgf/cm2
大头C－C截面总应力：σC＝＝
＝18.751 kgf/cm2≤[σW]＝600～800 kgf/cm2，满足
小头D－D截面的抗弯断面模数：ZD＝＝＝9 cm3
两侧壁臀部中心线距离：L01＝10.6 cm
小头D－D截面的弯曲应力：σWD＝＝＝5.617 kgf/cm2
≤[σW]＝600～800kgf/cm2，满足
小头E－E截面的抗弯断面模数：ZE＝ZD＝9 cm3
小头E－E截面的拉伸应力：σPE＝＝＝1.457 kgf/cm2
小头E－E截面的弯曲应力：σWE＝＝＝6.665 kgf/cm2
小头E－E截面总应力：σE＝σPE＋σWE＝1.457＋6.665＝8.122 kgf/cm2
小头F－F截面的抗弯断面模数：ZF＝ZD＝9 cm3
小头F－F截面重心距D－D截面距离：e1＝
＝＝2.666 cm
小头F－F截面重心至臀部中心线距离：b1＝－e1＝－2.666＝2.634 cm
小头F－F截面重心至臀部中心线夹角：α1＝59.515°
小头F－F截面的弯曲应力：σWF＝＝＝6.625 kgf/cm2
小头F－F截面的拉伸应力：σPF＝＝＝1.256 kgf/cm2
小头F－F截面的剪切应力：τF＝＝＝0.739 kgf/cm2
小头F－F截面总应力：σF＝＝
＝8.018 kgf/cm2≤[σW]＝600～800kgf/cm2，满足
七、 曲轴设计计算
灌浆泵的曲轴（B10·6）采用焊接式结构。支承结构采用简支梁结构。曲轴尺寸结构图见图2。
图2 曲轴尺寸结构受力图
已知灌浆泵最大设计流量Q＝81L/min，最大设计排压p2＝30MPa，吸入压力p1＝0，每分钟往复次数n＝150spm，柱塞直径D＝50mm，柱塞行程S＝100mm，连杆长l＝400mm。为了简便计算，柱塞、十字头、连杆、曲轴重量忽略不计，受力按集中力处理。
㈠外力计算
⒈柱塞截面积A
A＝＝＝19.635 (cm2)
⒉柱塞力P
根据[1]式(4－14)，得
P＝Ap2＝19.635×300＝5890.5 (kgf)
⒊最大侧向力Nmax
当ψ＝90°、ψ＝270°时，│(tgβ)max│＝0.125988
Nmax＝P’(tgβ)max＝5890.5×0.125988＝742.132 (kgf)
⒋最大连杆力Pcmax
当ψ＝90°、ψ＝270°时，(cosβ)min＝0.992157
Pcmax＝P’/(cosβ)min＝5890.5/0.992157＝5937.064 (kgf)
⒌切向力T
T＝P’sin(ψ＋β)/cosβ(kgf)
计算值见表2。
⒍径向力R
R＝P’cos(ψ＋β)/cosβ(kgf)
⒎Ri、Ti在坐标z向的投影值
Pzi＝Ticosψi－Risinψi (kgf)
计算值见表2。
⒏Ri、Ti在坐标y向的投影值
Pyi＝Tisinψi＋Ricosψi (kgf)
计算值见表2。
⒐Pzi、Pyi值的确定
分析表2的数据，可发现当ψ1～ψ2～ψ3分别为60°～300°～180°(1组)、300°～180°～60°(2组)、180°～60°～300°(3组)时，P1、P2、P3值最大。即1组：PZ1＝0(kgf)、PZ2＝641.433 (kgf)、PZ3＝0(kgf)，Py1＝0(kgf)、Py2＝-5890.486 (kgf)、Py3＝5890.486 (kgf)；2组：PZ1＝641.433 (kgf)、PZ2＝0 (kgf)、PZ3＝0 (kgf)，Py1＝-5890.486 (kgf)、Py2＝5890.486 (kgf)、Py3＝0 (kgf)；3组：PZ1＝0 (kgf)、PZ2＝0 (kgf)、PZ3＝641.433 (kgf)，Py1＝5890.486 (kgf)、Py2＝0(kgf)、Py3＝-5890.486 (kgf)。
⒑输入扭矩Mn
Mn＝9549＝9549＝3501.3 (N·m)
⒒作用在大圆柱齿轮上圆周力Pt、径向力Pr
Pt＝＝＝15356.579 (N)＝1565.879 (kgf)
Pr＝Pttanα＝1565.879tan20°＝569.933 (kgf)
Pt、Pr在坐标z向的投影值
Pz＝Ptcosγ－Prsinγ (kgf)
Pt、Pr在坐标y向的投影值
Py＝Ptsinγ＋Prcosγ (kgf)
㈢内力计算
由于曲轴支承结构为变截面简支梁，为简化计算,作用在曲轴的外力按集中载荷计算，图示作用方向为假设作用方向，图3a是xoz平面曲轴转化成直梁后的受力简图，图3b是xoy平面曲轴转化成直梁后的受力简图。
图3a、图3b各截面的惯性矩：
截面1、截面11、截面14：Iy=Iz=399.8198 cm4
截面2、截面15：Iy=Iz=718.68845 cm4
截面3、截面4：Iy=9537.56 cm4，Iz=9557.80 cm4，（60°）
截面5、截面8：Iy=Iz=1885.741 cm4
截面6、截面7：Iy=Iz=210355.2522 cm4
截面9、截面10：Iy=9537.56 cm4，Iz=9557.80 cm4，（300°）
截面12、截面13：Iy=10407.82 cm4，Iz=11435.40 cm4，（180°）
图3a xoz平面曲轴转化成直梁后的受力简图
图3b xoy平面曲轴转化成直梁后的受力简图。
xoz平面图上的MB、MC、MD、ME、MF、RAz、RBz计算结果见表3。
xoy平面图上的MB、MC、MD、ME、MF、RAy、RBy计算结果见表3。
分析表3的数据， 可发现当 ψ1～ψ2～ψ3 分别为300°～180°～60°、60°～300°～180°、60°～300°～180°、350°～230°～110°、60°～300°～180°、330°～210°～90°时，RA、RB、MC、MD、ME、MF值最大。即RA=6980.542 kgf、RB=7467.109 kgf、MC=628.249 kgf·m、MD=988.736 kgf·m、ME=672.040 kgf·m、MF=738.834 kgf·m。
㈣强度计算
㈠． 轴上受力分析
1) 转递扭矩Mn
Mn＝9549 Mn＝3501.3 N·m
式中：Nd'＝55 kW；n＝150 rpm
2) 径向力Ri，kgf（见表2）
3) 切向力Ti，kgf（见表2）
4) Ri、Ti在坐标z向的投影Pzi，kgf（见表2）
5) Ri、Ti在坐标y向的投影Pyi，kgf（见表2）
㈡． 初步估算轴的直径(刚度)
1) 选45#钢作轴的材料，退火处理。由[3]表6-1-1查得：σb＝570 N/mm2，σs＝235 N/mm2，σ-1＝245 N/mm2，τ-1＝135 N/mm2，[σ+1]＝195 N/mm2，[σ-1]＝55 N/mm2，[σ0]＝95 N/mm2。
2) 轴的许用扭转角
由[3] 表6-1-4查得： [φ]＝0.25°/m；B＝129。
3) 最小直径dmin[3](表6-1-2)
dmin＝9.3＝B＝100.38 mm
结构要求dmin＝95 mm，d＝110 mm。
4) 轴的扭转角验算
φ＝Σ
⑴当曲轴受力处于60°～300°～180°时, φ1＝0.1748≤[φ]。
⑵当曲轴受力处于300°～180°～60°时, φ2＝0.1748≤[φ]。
⑶当曲轴受力处于180°～60°～300°时, φ3＝0.1748≤[φ]。
㈢． A，B点支承反力、A，B、C、D、E、F点弯矩及转矩计算
1) 轴的受力图，如图3所示。
2) 计算A、B点支承反力
RA、RB 计算值见表3。
RA max＝68458.173 N（300°～180°～60°）
RB max＝73229.936 N（60°～300°～180°）
3) 计算C、D、E、F点弯矩
MC、MD、ME、MF计算值见表3。
MCmax＝6161.235 N·m（60°～300°～180°）
MDmax＝9696.534 N·m（350°～230°～110°）
MEmax＝6590.694 N·m（60°～300°～180°）
MFmax＝7245.744 N·m（330°～210°～90°）
4) 计算轴的当量转矩
由[3]表6-1-1查得：[σ-1]＝55 N/mm2，[σ0]＝95 N/mm2，[σ＋1]＝195 N/mm2。
ψ＝[σ-1]/ [σ0] ＝1。
TD＝ψ·Mn＝3501.3 N·m
5) 计算C、D、E、F点最大合成弯矩
MC＇＝＝6806.51 N·m（60°～300°～180°）
MD＇＝＝9893.94 N·m（350°～230°～110°）
ME＇＝＝7241.25 N·m（60°～300°～180°）
MF＇＝＝7680.67 N·m（330°～210°～90°）
6) 弯矩图，如图4所示。
㈣． 危险截面强度校核计算
1) 从弯矩图和扭矩图中可以看出,横截面D-为危险截面,应当校核该截面的强度（60°～300°～180°）。
Me=MD-＇＝9899159.887 N·mm
d＝119.5 mm。（原d＝112 mm）
2) 计算截面最大应力
σeq.3＝＝＝59.08 MPa＞[σ-1]＝55 MPa
×100％＝7.418％＞5％，不满足要求。
如材料选用40Cr，其[σ-1]＝70 MPa（[3]表6-1-1），则满足要求。
㈤． 危险截面疲劳强度校核计算
1) 横截面D-为危险截面，应当校核该截面的强度（60°～300°～180°）。
Me=MD-＇＝9899159.887 N·mm，Mn＝357020.4956 N·mm
d＝119.5 mm。（原d＝112 mm）
σb＝570 N/mm2，σ-1＝245 N/mm2
2) λσ、λτ、ψτ、ψσ的确定
λσ＝2.13＋（600－570）＝2.193（H7/h6）[3](表6-1-27)
λτ＝1.68＋（600－570）＝1.716（H7/h6）[3](表6-1-27)
ψτ＝0.1、ψσ＝0.2（中碳钢）
图4 曲轴的弯矩图
3) 安全系数的计算
S＝
＝1.81≥[S]＝1.5～1.8，则满足要求。
式中：Z＝＝167534.2517 mm3；Zp＝2Z＝335068.5034mm3
㈥． 曲轴的刚度校核计算
通过用有限元法计算:（挠度、转角计算值见表5）
1) 当曲轴受力处于60°～300°～180°时,
δmax＝0.10124＜[δmax]＝0.0002*580＝0.116 mm（截面11-11），满足要求。
θmax＝0.00330＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10），满足要求。
2) 当曲轴受力处于300°～180°～60°时,
δmax＝0.089116＜[δmax]＝0.116 mm（截面11-11），满足要求。
θmax＝0.002980＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10）
3) 当曲轴受力处于180°～60°～300°时,
δmax＝0.0586＜[δmax]＝0.116 mm（截面11-11），满足要求。
θmax＝0.00202＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10），满足要求。
曲轴的挠度图，如图5所示。
曲轴的刚度计算程序见附录。
八、 轴承设计计算
根据资料曲轴采用简支梁的支承结构形式，在A、B处布置调心滚子轴承，在偏心块处C、D、E处布置球轴承，支承连杆传递过来的力。
图5 曲轴的挠度图
由于作用在轴承上的变动负荷是交替变化的，确定其寿命时应用平均当量动负荷。
A、B、C、D、E各处的平均当量动负荷均按根据公式[3] （表7-2-9）计算：
Pm＝（Pmin＋2Pmax）
㈠． A处轴承计算
① 轴承型号：选用22319C/W33
② 轴承数据[4]
d＝95 mm，D＝200 mm，B＝67 mm，Cr＝465kN，C0r＝685 kN，nlim＝1800 r/min（油润滑）
③ 轴承承受力
最大径向力Frmax＝RA max＝6980.542 kgf＝68.458 kN
④ 当量载荷
平均当量动载荷Pm＝4850.5 kgf＝47.58 kN
当量静载荷P0r＝68.458 kN
⑤ 轴承寿命
寿命系数fh＝2.46，[4]表4.1，Lh＝10000 h
冲击负荷系数fd＝1.3，[4]表4.4，fd＝1.2～1.8
速度系数fn＝0.637，[4]表4.2，n＝150r/min
温度系数fT＝1，[4]表4.5，T＜120°
基本额定动负荷C
C＝ Pr＝238.89 kN＜Cr＝465 kN，满足要求。
基本额定静负荷C0
C0＝S0P0＝1×68.458 kN＜C0r＝685 kN，满足要求。
式中：旋转轴承安全系数S0＝0.8～1.2
㈡． C、D、E处轴承计算
① 轴承型号：选用6044
② 轴承数据[4]
d＝220 mm，D＝340 mm，B＝56 mm，Cr＝245kN，C0r＝293 kN，nlim＝2200 r/min（油润滑）
③ 轴承承受力
最大径向力Frmax＝Pcmax＝5937.05kgf＝58.24 kN
④ 当量载荷
平均当量动载荷Pm＝3958.03 kgf＝38.83 kN
当量静载荷P0r＝58.24 kN
⑤ 轴承寿命
寿命系数fh＝2.71，[4]表4.1，Lh＝10000 h
冲击负荷系数fd＝1.3，[4]表4.4，fd＝1.2～1.8
速度系数fn＝0.606，[4]表4.2，n＝150r/min
温度系数fT＝1，[4]表4.5，T＜120°
基本额定动负荷C
C＝ Pr＝225.73 kN＜Cr＝245 kN，满足要求。
基本额定静负荷C0
C0＝S0P0＝1×58.24 kN＜C0r＝293 kN，满足要求。
式中：旋转轴承安全系数S0＝0.8～1.2
㈢． B处轴承计算
① 轴承型号：选用22319C/W33
② 轴承数据[4]
d＝95 mm，D＝200 mm，B＝67 mm，Cr＝465kN，C0r＝685 kN，nlim＝1800 r/min（油润滑）
③ 轴承承受力
最大径向力Frmax＝RBmax＝7467.109 kgf＝73.23 kN
④ 当量载荷
平均当量动载荷Pm＝5157.77 kgf＝50.582 kN
当量静载荷P0r＝73.23 kN
⑤ 轴承寿命
寿命系数fh＝2.46，[4]表4.1，Lh＝10000 h
冲击负荷系数fd＝1.3，[4]表4.4，fd＝1.2～1.8
速度系数fn＝0.637，[4]表4.2，n＝150r/min
温度系数fT＝1，[4]表4.5，T＜120°
基本额定动负荷C
C＝ Pr＝253.94 kN＜Cr＝465 kN，满足要求。
基本额定静负荷C0
C0＝S0P0＝1×73.23 kN＜C0r＝685 kN，满足要求。
式中：旋转轴承安全系数S0＝0.8～1.2
九、 计算结论
通过设计计算分析，表1所列SGB型灌浆泵使用SGBS10-6及SGBJ18-2中的零部件能满足其设计参数的要求。但SGB5-30的曲轴应在B10·6曲轴基础上改进，即①选用材料40Cr；②Φ112改为Φ119.5，改进能满足其设计参数的要求。
十、 参考资料
[1] 《往复泵设计》编辑组.往复泵设计.北京,机械工业出版社.1987
[2] 徐灏.机械设计手册 第1卷.北京,机械工业出版社.1991
[3] 成大先.机械设计手册 第三版 第2卷.北京,化工工业出版社.1993
[4] 瓦房店轴承厂. ZWZ轴承型录
[5] 洛阳轴承厂. LYC滚动轴承样本.1993
[6] 机电械机工工程程手手册册 编辑委员会.机械工程手册.北京,机械工业出版社.1982
表2 外力计算 (受拉为正值)
曲柄转角
ψ，度
连杆比
λ
连杆摆角
β，度
arcsin(λsinψ)
cosψ＋λcos2ψ
cosβ
tgβ
sin(ψ＋β)
cosβ
cos(ψ＋β)
cosβ
柱塞力
Ｐ，kgf
Ｐ＝Ａ×p2
连杆力
Ｐc，kgf
Ｐ'/cosβ
切向力
Ｔ，kgf
Ｐ'sin(ψ＋β)/cosβ
径向力
Ｒ，kgf
Ｐ'cos(ψ＋β)/cosβ
侧向力最大值
Ｎmax，kgf
Ｐ'(tgβ)max
连杆力最大值
Ｐcmax，kgf
Ｐ'/(cosβ)min
Ri、Ti在坐标z向的投影
Pzi，kgf
Ticosψi－Risinψi
Ri、Ti在坐标y向的投影
Pyi，kgf
Tisinψi＋Ricosψi
0°
0.125
0.000000
1.125000
1.0000
0.0000
0.000000
1.000000
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
10°
0.125
1.243761
1.102269
0.9998
0.0217
0.195029
0.981038
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
20°
0.125
2.450286
1.035448
0.9991
0.0428
0.382231
0.925057
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
30°
0.125
3.583322
0.928525
0.9980
0.0626
0.554233
0.834714
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
40°
0.125
4.608595
0.787750
0.9968
0.0806
0.704538
0.714230
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
50°
0.125
5.494808
0.621082
0.9954
0.0962
0.827879
0.569096
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
60°
0.125
6.214629
0.437500
0.9941
0.1089
0.920472
0.405696
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
70°
0.125
6.745626
0.246265
0.9931
0.1183
0.980147
0.230873
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
80°
0.125
7.071102
0.056187
0.9924
0.1240
1.006348
0.051488
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
90°
0.125
7.180756
-0.125000
0.9922
0.1260
1.000000
-0.125988
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
100°
0.125
7.071102
-0.291110
0.9924
0.1240
0.963268
-0.295808
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
110°
0.125
6.745626
-0.437776
0.9931
0.1183
0.899238
-0.453167
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
120°
0.125
6.214629
-0.562500
0.9941
0.1089
0.811579
-0.594304
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
130°
0.125
5.494808
-0.664494
0.9954
0.0962
0.704210
-0.716479
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
140°
0.125
4.608595
-0.744338
0.9968
0.0806
0.581037
-0.817859
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
150°
0.125
3.583322
-0.803525
0.9980
0.0626
0.445767
-0.897337
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
160°
0.125
2.450286
-0.843937
0.9991
0.0428
0.301809
-0.954328
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
170°
0.125
1.243761
-0.867346
0.9998
0.0217
0.152267
-0.988578
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
180°(-)
0.125
0.000000
-0.875000
1.0000
0.0000
0.000000
-1.000000
0.0000
0.0000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
0.000000
180°(+)
0.125
0.000000
-0.875000
1.0000
0.0000
0.000000
-1.000000
-5890.4862
-5890.4862
-0.000000
5890.486225
-742.131507
-5937.052059
0.000000
-5890.486225
190°
0.125
-1.243761
-0.867346
0.9998
-0.0217
-0.152267
-0.988578
-5890.4862
-5890.4862
896.925966
5823.204223
-742.131507
-5937.052059
127.889156
-5890.486225
200°
0.125
-2.450286
-0.843937
0.9991
-0.0428
-0.301809
-0.954328
-5890.4862
-5890.4862
1777.802656
5621.457261
-742.131507
-5937.052059
252.063581
-5890.486225
210°
0.125
-3.583322
-0.803525
0.9980
-0.0626
-0.445767
-0.897337
-5890.4862
-5890.4862
2625.786644
5285.748990
-742.131507
-5937.052059
368.876556
-5890.486225
220°
0.125
-4.608595
-0.744338
0.9968
-0.0806
-0.581037
-0.817859
-5890.4862
-5890.4862
3422.593254
4817.586919
-742.131507
-5937.052059
474.826637
-5890.486225
230°
0.125
-5.494808
-0.664494
0.9954
-0.0962
-0.704210
-0.716479
-5890.4862
-5890.4862
4148.138250
4220.411110
-742.131507
-5937.052059
566.650608
-5890.486225
240°
0.125
-6.214629
-0.562500
0.9941
-0.1089
-0.811579
-0.594304
-5890.4862
-5890.4862
4780.594055
3500.740657
-742.131507
-5937.052059
641.433313
-5890.486225
250°
0.125
-6.745626
-0.437776
0.9931
-0.1183
-0.899238
-0.453167
-5890.4862
-5890.4862
5296.951100
2669.376007
-742.131507
-5937.052059
696.728961
-5890.486225
260°
0.125
-7.071102
-0.291110
0.9924
-0.1240
-0.963268
-0.295808
-5890.4862
-5890.4862
5674.114903
1742.453517
-742.131507
-5937.052059
730.682020
-5890.486225
270°
0.125
-7.180756
-0.125000
0.9922
-0.1260
-1.000000
-0.125988
-5890.4862
-5890.4862
5890.486225
742.131507
-742.131507
-5937.052059
742.131507
-5890.486225
280°
0.125
-7.071102
0.056187
0.9924
-0.1240
-1.006348
0.051488
-5890.4862
-5890.4862
5927.878105
-303.290880
-742.131507
-5937.052059
730.682020
-5890.486225
290°
0.125
-6.745626
0.246265
0.9931
-0.1183
-0.980147
0.230873
-5890.4862
-5890.4862
5773.541778
-1359.953879
-742.131507
-5937.052059
696.728961
-5890.486225
300°
0.125
-6.214629
0.437500
0.9941
-0.1089
-0.920472
0.405696
-5890.4862
-5890.4862
5422.027369
-2389.745569
-742.131507
-5937.052059
641.433313
-5890.486225
310°
0.125
-5.494808
0.621082
0.9954
-0.0962
-0.827879
0.569096
-5890.4862
-5890.4862
4876.610230
-3352.252011
-742.131507
-5937.052059
566.650608
-5890.486225
320°
0.125
-4.608595
0.787750
0.9968
-0.0806
-0.704538
0.714230
-5890.4862
-5890.4862
4150.069868
-4207.161561
-742.131507
-5937.052059
474.826637
-5890.486225
330°
0.125
-3.583322
0.928525
0.9980
-0.0626
-0.554233
0.834714
-5890.4862
-5890.4862
3264.699581
-4916.872434
-742.131507
-5937.052059
368.876556
-5890.486225
340°
0.125
-2.450286
1.035448
0.9991
-0.0428
-0.382231
0.925057
-5890.4862
-5890.4862
2251.527230
-5449.035617
-742.131507
-5937.052059
252.063581
-5890.486225
350°
0.125
-1.243761
1.102269
0.9998
-0.0217
-0.195029
0.981038
-5890.4862
-5890.4862
1148.818431
-5778.788785
-742.131507
-5937.052059
127.889156
-5890.486225
360°
0.125
0.000000
1.125000
1.0000
0.0000
0.000000
1.000000
-5890.4862
-5890.4862
0.000000
-5890.486225
-742.131507
-5937.052059
0.000000
-5890.486225
表3 内力计算 (受拉为正值)
组号
曲柄转角
Pzi，kgf
Pyi，kgf
Fz，kgf
Fy，kgf
作用方向
RA，kgf
RB，kgf
MC，kgf·m
MD，kgf·m
ME，kgf·m
MF，kgf·m
ψ
Ticosψi－Risinψi
Tisinψi＋Ricosψi
Ptcosγ－Prsinγ
Ptsinγ+Prcosγ
MB=0
MA=0
第一组a
0
0
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-794.2574608
-551.4160227
-71.48317147
-300.7586807
-472.1715442
-150.9089175
第一组a
240
641.4333132
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第一组a
120
0
0
yoz方向
6951.699837
3409.434337
625.6529853
3044.75474
4136.08969
1907.20209
第一组b
240
641.4333132
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1015.441362
-330.2321216
-91.38972257
-493.1886746
-965.4116437
-257.0771901
第一组b
120
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第一组b
0
0
-5890.486225
yoz方向
4979.608868
5405.846122
448.1647981
2490.14349
4399.098367
1536.946428
第一组c
120
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-573.0735597
-772.5999239
-51.57662037
-236.6153493
-492.0780953
-108.8839763
第一组c
0
0
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第一组c
240
641.4333132
-5890.486225
yoz方向
2900.940977
7467.029542
261.0846879
714.0149745
546.4914278
551.1787856
第二组a
30
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-844.6065578
-601.7651198
-76.0145902
-315.3599188
-476.702963
-160.475246
第二组a
270
742.1315073
-5890.486225
y方向
1929.732099
2450.506978
173.6758889
408.5975939
-685.6026611
366.6490988
第二组a
150
0
0
yoz方向
2106.472457
2523.312448
189.5825211
516.143267
835.0429473
400.2297668
第二组b
270
742.1315073
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1100.513974
-345.8577035
-99.04625767
-537.999371
-1047.376501
-283.3108058
第二组b
150
0
0
y方向
3960.934246
419.3048312
356.4840821
2175.743462
3843.978126
1341.626129
第二组b
30
0
0
yoz方向
4110.976904
543.5384922
369.9879214
2241.272615
3984.114126
1371.213216
第二组c
150
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-588.6991415
-857.6725361
-52.98292274
-241.1467681
-499.7346304
-111.8528369
第二组c
30
0
0
y方向
-101.4700477
4481.709125
-9.132304289
-180.4510287
-502.7944679
-19.27930905
第二组c
270
742.1315073
-5890.486225
yoz方向
597.3799878
4563.038336
53.7641989
301.1882094
708.8984256
113.5021977
第三组a
60
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-794.2574608
-551.4160227
-71.48317147
-300.7586807
-472.1715442
-150.9089175
第三组a
300
641.4333132
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第三组a
180
0
-5890.486225
yoz方向
2952.607349
7447.394119
265.7346614
737.757646
528.6378684
560.9953964
第三组b
300
641.4333132
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1015.441362
-330.2321216
-91.38972257
-493.1886746
-965.4116437
-257.0771901
第三组b
180
0
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第三组b
60
0
0
yoz方向
6980.430278
3380.715327
628.238725
3069.741147
4220.937289
1918.524171
第三组c
180
0
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-573.0735597
-772.5999239
-51.57662037
-236.6153493
-492.0780953
-108.8839763
第三组c
60
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第三组c
300
641.4333132
-5890.486225
yoz方向
4908.543228
5450.782484
441.7688905
2452.2574
4319.975423
1519.200896
第四组a
90
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-715.2185478
-726.7747346
-64.3696693
-277.8373959
-487.9538283
-135.8915241
第四组a
330
368.8765561
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第四组a
210
368.8765561
-5890.486225
yoz方向
2932.334022
7462.427289
263.910062
728.7140583
542.7807728
557.1434642
第四组b
330
368.8765561
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-969.6161727
-472.3771098
-87.26545554
-425.3880183
-760.1592869
-221.1147284
第四组b
210
368.8765561
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第四组b
90
0
0
yoz方向
6973.911473
3397.546615
627.6520325
3059.580136
4178.771841
1914.037104
第四组c
210
368.8765561
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-842.4173602
-599.5759222
-75.81756242
-388.5003627
-771.60718
-196.9469541
第四组c
90
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第四组c
330
368.8765561
-5890.486225
yoz方向
4947.226529
5428.960336
445.2503876
2471.540423
4360.66789
1528.039183
第五组a
10
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-821.9052848
-579.0638468
-73.97147564
-308.7765496
-474.6598484
-156.1620041
第五组a
250
696.7289613
-5890.486225
y方向
1929.732099
2450.506978
173.6758889
408.5975939
-685.6026611
366.6490988
第五组a
130
0
0
yoz方向
2097.473306
2517.995113
188.7725976
512.1473922
833.8782768
398.5199282
第五组b
250
696.7289613
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1062.156651
-338.8124808
-95.59409857
-517.795238
-1010.420395
-271.4826598
第五组b
130
0
0
y方向
3960.934246
419.3048312
356.4840821
2175.743462
3843.978126
1341.626129
第五组b
10
0
0
yoz方向
4100.875132
539.0829608
369.0787619
2236.508779
3974.558744
1368.818288
续上表
第五组c
130
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-581.6539189
-819.3152128
-52.3488527
-239.1036535
-496.2824713
-110.5142446
第五组c
10
0
0
y方向
-101.4700477
4481.709125
-9.132304289
-180.4510287
-502.7944679
-19.27930905
第五组c
250
696.7289613
-5890.486225
yoz方向
590.4383557
4555.984427
53.13945201
299.5548879
706.4690852
112.1832876
第六组a
20
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-838.8818141
-596.0403761
-75.49936327
-313.6997431
-476.187736
-159.3875447
第六组a
260
730.6820199
-5890.486225
y方向
1929.732099
2450.506978
173.6758889
408.5975939
-685.6026611
366.6490988
第六组a
140
0
0
yoz方向
2104.183612
2521.953326
189.3765251
515.1305879
834.7489256
399.7948862
第六组b
260
730.6820199
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1090.841131
-344.0810589
-98.17570182
-532.9043491
-1038.057013
-280.3280169
第六组b
140
0
0
y方向
3960.934246
419.3048312
356.4840821
2175.743462
3843.978126
1341.626129
第六组b
20
0
0
yoz方向
4108.398042
542.4097312
369.7558238
2240.055056
3981.674296
1370.600039
第六组c
140
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-586.9224969
-847.9996933
-52.82302472
-240.6315411
-498.8640746
-111.5152744
第六组c
20
0
0
y方向
-101.4700477
4481.709125
-9.132304289
-180.4510287
-502.7944679
-19.27930905
第六组c
260
730.6820199
-5890.486225
yoz方向
595.629237
4561.230114
53.60663133
300.7758507
708.2850005
113.169555
第七组a
40
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-838.8818141
-596.0403761
-75.49936327
-313.6997431
-476.187736
-159.3875447
第七组a
280
730.6820199
-5890.486225
y方向
1929.732099
2450.506978
173.6758889
408.5975939
-685.6026611
366.6490988
第七组a
160
0
0
yoz方向
2104.183612
2521.953326
189.3765251
515.1305879
834.7489256
399.7948862
第七组b
280
730.6820199
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1090.841131
-344.0810589
-98.17570182
-532.9043491
-1038.057013
-280.3280169
第七组b
160
0
0
y方向
3960.934246
419.3048312
356.4840821
2175.743462
3843.978126
1341.626129
第七组b
40
0
0
yoz方向
4108.398042
542.4097312
369.7558238
2240.055056
3981.674296
1370.600039
第七组c
160
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-586.9224969
-847.9996933
-52.82302472
-240.6315411
-498.8640746
-111.5152744
第七组c
40
0
0
y方向
-101.4700477
4481.709125
-9.132304289
-180.4510287
-502.7944679
-19.27930905
第七组c
280
730.6820199
-5890.486225
yoz方向
595.629237
4561.230114
53.60663133
300.7758507
708.2850005
113.169555
第八组a
50
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-821.9052848
-579.0638468
-73.97147564
-308.7765496
-474.6598484
-156.1620041
第八组a
290
696.7289613
-5890.486225
y方向
1929.732099
2450.506978
173.6758889
408.5975939
-685.6026611
366.6490988
第八组a
170
0
0
yoz方向
2097.473306
2517.995113
188.7725976
512.1473922
833.8782768
398.5199282
第八组b
290
696.7289613
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1062.156651
-338.8124808
-95.59409857
-517.795238
-1010.420395
-271.4826598
第八组b
170
0
0
y方向
3960.934246
419.3048312
356.4840821
2175.743462
3843.978126
1341.626129
第八组b
50
0
0
yoz方向
4100.875132
539.0829608
369.0787619
2236.508779
3974.558744
1368.818288
第八组c
170
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-581.6539189
-819.3152128
-52.3488527
-239.1036535
-496.2824713
-110.5142446
第八组c
50
0
0
y方向
-101.4700477
4481.709125
-9.132304289
-180.4510287
-502.7944679
-19.27930905
第八组c
290
696.7289613
-5890.486225
yoz方向
590.4383557
4555.984427
53.13945201
299.5548879
706.4690852
112.1832876
第九组a
70
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-776.7109772
-622.0689571
-69.90398795
-295.6702004
-478.5303083
-147.5750857
第九组a
310
566.650608
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第九组a
190
127.889156
-5890.486225
yoz方向
2947.93575
7452.958428
265.3142175
735.6979187
534.325074
560.1077926
第九组b
310
566.650608
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1016.207448
-382.5724867
-91.45867028
-478.4542984
-910.2961124
-249.7444758
第九组b
190
127.889156
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第九组b
70
0
0
yoz方向
6980.541761
3386.228665
628.2487585
3067.408378
4208.673302
1917.555375
第九组c
190
127.889156
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-669.5136337
-729.2663005
-60.25622703
-290.160802
-590.489394
-139.996506
第九组c
70
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第九组c
310
566.650608
-5890.486225
yoz方向
4920.734886
5444.809306
442.8661398
2458.001795
4332.288602
1521.74724
第十组a
80
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-750.0674371
-681.0629518
-67.50606934
-287.9435738
-483.8397678
-142.5128131
第十组a
320
474.8266372
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第十组a
200
252.0635814
-5890.486225
yoz方向
2941.028121
7458.114124
264.6925309
732.6268231
539.0852898
558.7953429
第十组b
320
474.8266372
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-1000.719237
-430.4111522
-90.0647313
-455.5979231
-841.1424157
-237.6193187
第十组b
200
252.0635814
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第十组b
80
0
0
yoz方向
6978.303855
3391.966484
628.047347
3063.92642
4194.259472
1916.013897
续上表
第十组c
200
252.0635814
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-760.1710666
-670.9593223
-68.41539599
-341.2863426
-684.5813063
-169.6388608
第十组c
80
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第十组c
320
474.8266372
-5890.486225
yoz方向
4933.887247
5437.30682
444.0498522
2464.559981
4346.113018
1524.759976
第十一组a
100
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-673.2525903
-757.8777986
-60.59273312
-265.6672682
-490.7531041
-127.9179922
第十一组a
340
252.0635814
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第十一组a
220
474.8266372
-5890.486225
yoz方向
2922.381614
7465.520631
263.0143452
724.1613478
545.2986685
555.2525066
第十一组b
340
252.0635814
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-923.9043898
-507.2259991
-83.15139508
-388.7690063
-669.8453072
-200.7481922
第十一组b
220
474.8266372
-5890.486225
y方向
6906.177359
3364.547944
621.5559623
3029.863964
4109.050006
1901.222321
第十一组b
100
0
0
yoz方向
6967.702995
3402.566837
627.0932696
3054.704074
4163.290128
1911.791346
第十一组c
220
474.8266372
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-913.8007603
-517.3296286
-82.24206843
-430.391565
-848.9650785
-221.1048082
第十一组c
100
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第十一组c
340
252.0635814
-5890.486225
yoz方向
4959.880558
5420.493426
446.3892502
2478.470583
4375.018687
1531.340256
第十二组a
110
0
0
704.2401703
1510.247149
z方向
-625.4139248
-773.3660095
-56.28725323
-251.7940552
-492.147043
-118.8286457
第十二组a
350
127.889156
-5890.486225
y方向
2843.773065
7426.952237
255.9395759
673.669474
-237.7225878
540.3168824
第十二组a
230
566.650608
-5890.486225
yoz方向
2911.732787
7467.108846
262.0559508
719.1876017
546.5535113
553.2292295
第十二组b
350
127.889156
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-864.9103951
-533.8695392
-77.84193556
-346.8258628
-572.9036855
-177.1218907
第十二组b
230
566.650608
-5890.486225
y方向
3037.475566
7486.169328
273.3728009
798.4478603
791.7950325
580.8913363
第十二组b
110
0
0
yoz方向
3158.215921
7505.181403
284.2394329
870.5212029
977.321854
607.2947462
第十二组c
230
566.650608
-5890.486225
704.2401703
1510.247149
z方向
-972.1077386
-426.6721957
-87.48969647
-465.6653828
-914.2650862
-241.3655311
第十二组c
110
0
0
y方向
4874.975212
5395.750091
438.7477691
2440.815342
4291.858199
1515.293913
第十二组c
350
127.889156
-5890.486225
yoz方向
4970.953306
5412.593482
447.3857975
2484.838784
4388.157638
1534.396612
表5 挠度、转角计算 (负值与假设相反)
（曲轴位置60°～300°～180°）
qz
qy
yi、θi
[y]、[θ]
Fz
Fy
F=（Fz2+Fy2）-0.5
截面1-1
ｙ1
0
0
0
0.116
-794.26
2843.8
2952.63
θ1
7.4038×10-5
-0.00042117
0.00042763
0.005
0
0
0
截面2-2
ｙ2
0.002421
-0.013897
0.014106
0.116
0
0
0
θ2
6.873×10-5
-0.00040217
0.000408
0
0
0
截面3-3
ｙ3
0.0042879
-0.02503
0.025394
0.116
0
0
0
θ3
6.1568×10-5
-0.00037653
0.00038153
0
0
0
截面4-4
ｙ4
0.0060007
-0.035533
0.036036
0.116
0
0
0
θ4
6.0726×10-5
-0.00037351
0.00037841
0.005
0
0
0
截面5-5
ｙ5
0.0076857
-0.045936
0.046574
0.116
0
0
0
θ5
5.9574×10-5
-0.00036937
0.00037414
0.005
0
0
0
截面6-6
ｙ6
0.010635
-0.065392
0.066251
0.116
0
0
0
θ6
4.2825×10-5
-0.0003094
0.00031235
0
0
0
截面7-7
ｙ7
0.011277
-0.070031
0.070934
0.116
704.24
1510.2
1666.33
θ7
4.2777e-005
-0.00030923
0.00031217
0.002
0
0
0
截面8-8
ｙ8
0.011918
-0.074668
0.075614
0.116
0
0
0
θ8
4.2726×10-5
-0.00030904
0.00031198
0
0
0
截面9-9
ｙ9
0.013722
-0.08946
0.090506
0.116
0
0
0
θ9
2.0441×10-5
-0.000204
0.00020503
0.001
0
0
0
截面10-10
ｙ10
0.014263
-0.094997
0.096062
0.116
641.43
-5890.5
5925.32
θ10
1.8227×10-5
-0.00019122
0.00019208
0.001
0
0
0
截面11-11
ｙ11
0.014744
-0.10016
0.10124
0.116
0
0
0
θ11
1.6104×10-5
-0.00017788
0.0001786
0.001
0
0
0
截面12-12
ｙ12
0.0095199
-0.070873
0.07151
0.116
0
0
0
θ12
-7.6907×10-5
0.00055194
0.00055727
0
0
0
截面13-13
ｙ13
0.0073558
-0.055305
0.055792
0.116
0
-5890.5
5890.5
θ13
-7.7641×10-5
0.00055998
0.00056534
0.005
0
0
0
截面14-14
ｙ14
0.0051738
-0.039528
0.039865
0.116
0
0
0
θ14
-7.8178e-005
0.00056656
0.00057193
0
0
0
截面15-15
ｙ15
0.0028678
-0.022332
0.022515
0.116
0
0
0
θ15
-8.315×10-5
0.00063353
0.00063896
0
0
0
截面16-16
ｙ16
0
0
0
0.116
-551.42
7427.0
7447.44
θ16
-8.6836×10-5
0.00068317
0.00068866
0.005
0
0
0
注：yi为曲轴各截面处的挠度，mm；θi为曲轴各截面处的转角，rad；qz、qy分别为曲轴z、y方向刚度分向量；Fz、Fy分别为曲轴z、y方向作用力分向量，kgf；F为Fz、Fy的合力，kgf。
δmax＝0.10124＜[δmax]＝0.0002*580＝0.116 mm（截面11-11），
θmax＝0.00042763+0.000408+0.00038153+0.00037841+0.00037414+0.00031235+0.00031217+0.00031198
+0.00020503+0.00019208＝0.00330332＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10）
A点轴承处的转角：0.00042763；B点轴承处的转角：0.00068866；齿轮处的转角：0.0025942
第一偏心块处的转角：0.0012172（左端）、0.0015956（中间）、0.0019697（右端）
第二偏心块处的转角：0.0031112（左端）、0.0033033（中间）、0.0032008（右端）
第三偏心块处的转角：0.0030222（左端）、0.0024649（中间）、0.0018996（右端）
续上表
（曲轴位置300°～180°～60°）
qz
qy
yi、θi
[y]、[θ]
Fz
Fy
F=（Fz2+Fy2）-0.5
截面1-1
ｙ1
0
0
0
0.116
-1015.4
6906.2
6980.45
θ1
5.9859×10-5
-0.00047228
0.00047606
0.005
0
0
0
截面2-2
ｙ2
0.0019295
-0.015306
0.015427
0.116
0
0
0
θ2
5.3073×10-5
-0.00042613
0.00042942
0
0
0
截面3-3
ｙ3
0.0033246
-0.026652
0.026858
0.116
0
0
0
θ3
4.3917×10-5
-0.00036385
0.00036649
0
0
0
截面4-4
ｙ4
0.0045401
-0.036743
0.037022
0.116
641.43
-5890.5
5925.32
θ4
4.284×10-5
-0.00035652
0.00035908
0.005
0
0
0
截面5-5
ｙ5
0.0057211
-0.046602
0.046952
0.116
0
0
0
θ5
4.1492×10-5
-0.00034763
0.0003501
0.005
0
0
0
截面6-6
ｙ6
0.0076392
-0.063671
0.064128
0.116
0
0
0
θ6
2.5296×10-5
-0.0002499
0.00025118
0
0
0
截面7-7
ｙ7
0.0080183
-0.067418
0.067893
0.116
704.24
1510.23
1666.35
θ7
2.5254×10-5
-0.00024966
0.00025094
0.002
0
0
0
截面8-8
ｙ8
0.0083968
-0.071161
0.071655
0.116
0
0
0
θ8
2.5212×10-5
-0.00024941
0.00025068
0
0
0
截面9-9
ｙ9
0.0093516
-0.082059
0.08259
0.116
0
0
0
θ9
8.7414×10-6
-0.00012951
0.00012981
0.001
0
0
0
截面10-10
ｙ10
0.0095764
-0.085504
0.086039
0.116
0
0
0
θ10
7.3365×10-6
-0.00011641
0.00011664
0.001
0
0
0
截面11-11
ｙ11
0.0097636
-0.088579
0.089116
0.116
0
0
0
θ11
6.061×10-6
-0.00010347
0.00010364
0.001
0
0
0
截面12-12
ｙ12
0.0061193
-0.057456
0.05778
0.116
0
0
0
θ12
-4.9641×10-5
0.00046405
0.0004667
0
0
0
截面13-13
ｙ13
0.0047233
-0.044398
0.044649
0.116
0
0
0
θ13
-5.0051×10-5
0.00046843
0.00047109
0.005
0
0
0
截面14-14
ｙ14
0.0033174
-0.031235
0.03141
0.116
0
0
0
θ14
-5.035×10-5
0.00047162
0.0004743
0
0
0
截面15-15
ｙ15
0.0018358
-0.017318
0.017415
0.116
0
0
0
θ15
-5.3328×10-5
0.00050196
0.00050479
0
0
0
截面16-16
ｙ16
0
0
0
0.116
-330.23
3364.5
3380.67
θ16
-5.5535×10-5
0.00052445
0.00052738
0.005
0
0
0
注：yi为曲轴各截面处的挠度，mm；θi为曲轴各截面处的转角，rad；qz、qy分别为曲轴z、y方向刚度分向量；Fz、Fy分别为曲轴z、y方向作用力分向量，kgf；F为Fz、Fy的合力，kgf。
δmax＝0.089116＜[δmax]＝0.0002*580＝0.116 mm（截面11-11），
θmax＝0.00047606+0.00042942+0.00036649+0.00035908+0.0003501+0.00025118+0.00025094+0.00025068
+0.00012981+0.00011664＝0.0029804＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10）
A点轴承处的转角：0.00047606；B点轴承处的转角：0.00052738；齿轮处的转角：0.0024833
第一偏心块处的转角：0.001272（左端）、0.0016311（中间）、0.0019811（右端）
第二偏心块处的转角：0.0028638（左端）、0.0029804（中间）、0.0025479（右端）
第三偏心块处的转角：0.0024443（左端）、0.0019776（中间）、0.0015065（右端）
续上表
（曲轴位置180°～60°～300°）
qz
qy
yi、θi
[y]、[θ]
Fz
Fy
F=（Fz2+Fy2）-0.5
截面1-1
ｙ1
0
0
0
0.116
-573.07
4875.0
4908.57
θ1
5.4303×10-5
-0.00029115
0.00029617
0.005
0
0
0
截面2-2
ｙ2
0.0017764
-0.0093898
0.0095563
0.116
0
0
0
θ2
5.0473×10-5
-0.00025857
0.00026345
0
0
0
截面3-3
ｙ3
0.0031486
-0.016195
0.016498
0.116
0
0
0
θ3
4.5306×10-5
-0.00021462
0.00021935
0
0
0
截面4-4
ｙ4
0.0044091
-0.022136
0.022571
0.116
0
-5890.5
5890.5
θ4
4.4696×10-5
-0.00020945
0.00021417
0.005
0
0
0
截面5-5
ｙ5
0.0056494
-0.027917
0.028483
0.116
0
0
0
θ5
4.3862×10-5
-0.00020354
0.00020821
0.005
0
0
0
截面6-6
ｙ6
0.0078275
-0.037915
0.038714
0.116
0
0
0
θ6
3.1778×10-5
-0.00014864
0.000152
0
0
0
截面7-7
ｙ7
0.0083039
-0.040144
0.040993
0.116
704.24
1510.2
1666.33
θ7
3.1743×10-5
-0.00014853
0.00015188
0.002
0
0
0
截面8-8
ｙ8
0.0087798
-0.042371
0.043271
0.116
0
0
0
θ8
3.1706×10-5
-0.00014841
0.00015176
0
0
0
截面9-9
ｙ9
0.010159
-0.049378
0.050412
0.116
0
0
0
θ9
1.6855×10-5
-9.6779×10-5
9.8236×10-5
0.001
0
0
0
截面10-10
ｙ10
0.010611
-0.052014
0.053085
0.116
0
0
0
θ10
1.5493×10-5
-9.147×10-5
9.2773×10-5
0.001
0
0
0
截面11-11
ｙ11
0.011027
-0.054498
0.055603
0.116
0
0
0
θ11
1.4183×10-5
-8.5968×10-5
8.713×10-5
0.001
0
0
0
截面12-12
ｙ12
0.0075849
-0.039759
0.040476
0.116
0
0
0
θ12
-5.9192×10-5
0.00030123
0.00030699
0
0
0
截面13-13
ｙ13
0.0059155
-0.031241
0.031796
0.116
641.43
-5890.5
5925.32
θ13
-6.0043×10-5
0.00030721
0.00031303
0.005
0
0
0
截面14-14
ｙ14
0.0042239
-0.022563
0.022955
0.116
0
0
0
θ14
-6.0743×10-5
0.00031234
0.00031819
0
0
0
截面15-15
ｙ15
0.0023836
-0.012899
0.013117
0.116
0
0
0
θ15
-6.771×10-5
0.00036099
0.00036729
0
0
0
截面16-16
ｙ16
0
0
0
0.116
-772.60
5395.7
5450.73
θ16
-7.2873×10-5
0.00039705
0.00040369
0.005
0
0
0
注：yi为曲轴各截面处的挠度，mm；θi为曲轴各截面处的转角，rad；qz、qy分别为曲轴z、y方向刚度分向量；Fz、Fy分别为曲轴z、y方向作用力分向量，kgf；F为Fz、Fy的合力，kgf。
δmax＝0.055603＜[δmax]＝0.0002*580＝0.116 mm（截面11-11），
θmax＝0.00029617+0.00026345+0.00021935+0.00021417+0.00020821+0.000152+0.00015188+0.00015176
+0.000098236+0.000092773＝0.001847999＜[θmax]＝0.005 rad（截面10-10）
A点轴承处的转角：0.00029617；B点轴承处的转角：0.00040369
第一偏心块处的转角：0.00077897（左端）、0.00099314（中间）、0.0012013（右端）
齿轮处的转角：0.0015052
第二偏心块处的转角：0.0017552（左端）、0.001848（中间）、0.0017963（右端）
第三偏心块处的转角：0.0017092（左端）、0.0014022（中间）、0.0010892（右端）
1. 曲轴刚度计算程序
%%simple_beamcrank girder's deflection compute
%%SGB5—30灌浆泵：排量81L/min，压力30MPa，柱塞直径50mm，柱塞行程100mm，冲次150r/min
%%功率55kW，转速1470r/min
T=9549*55/150; %%扭矩N·mT=9549*15/(1460*185.4/776.4)
Pr=(2000*T/456*tan(20*pi/180))/9.807; %%Pr=-
Pt=2000*T/(456*9.807); %%Pt=-
Pz=Pt*cos(45*pi/180)-Pr*sin(45*pi/180); %%kgf
Py=Pt*sin(45*pi/180)+Pr*cos(45*pi/180); %%kg
clc
D=0.05; %%柱塞直径m
A=0.25*pi*D^2; %%柱塞面积m2
p2=300; %%排出压力kgf/cm2
P=-A*p2*10^4; %%柱塞力kgf
LGB=0.05/0.40; %%连杆比
L1=0.0335*10^3; %%mm
L2=0.0285*10^3; %%mm
L3=0.028*10^3; %%mm
L4=0.028*10^3; %%mm
L5=0.057*10^3; %%mm
L6=0.015*10^3; %%mm
L7=0.015*10^3; %%mm
L8=0.057*10^3; %%mm
L9=0.028*10^3; %%mm
L10=0.028*10^3; %%mm
L11=0.144*10^3; %%mm
L12=0.028*10^3; %%mm
L13=0.028*10^3; %%mm
L14=0.0285*10^3; %%mm
L15=0.0335*10^3; %%mm
E=21*10^3; %kgf/mm2(206*10^3N/mm2)、(21*10^9kgf/m2)
J1=pi*95^4/64; %mm4 pi*0.095^4/64m4
J2=pi*110^4/64; %mm4 pi*0.110^4/64m4
J5=pi*140^4/64; %mm4 pi*0.140^4/64m4
J6=pi*456^4/64; %mm4 pi*0.456^4/64m4
J7=J6;
J8=J5;
J11=pi*112^4/64; %mm4 J2;
J14=J2;
J15=J1;
%%Corner 转角；tilt_angle摆角
II=input('please input I number(eq.60,300,180):');
JJ=input('please input J number(eq.300,180,60):');
KK=input('please input K number(eq.180,60,300):');
%I=180 %%60,300,180
if II>179
Angle1=asin(LGB*sin(II*pi/180));
T11=P*sin((II*pi/180)+Angle1)/cos(Angle1);
R11=P*cos((II*pi/180)+Angle1)/cos(Angle1);
Pz1=T11*cos(II*pi/180)-R11*sin(II*pi/180);
Py1=T11*sin(II*pi/180)+R11*cos(II*pi/180);
else
Pz1=0;
Py1=0;
end
%J=60 %%300,180,60
if JJ>179
Angle2=asin(LGB*sin(JJ*pi/180));
T21=P*sin((JJ*pi/180)+Angle2)/cos(Angle2);
R21=P*cos((JJ*pi/180)+Angle2)/cos(Angle2);
Pz2=T21*cos(JJ*pi/180)-R21*sin(JJ*pi/180);
Py2=T21*sin(JJ*pi/180)+R21*cos(JJ*pi/180);
else
Pz2=0;
Py2=0;
end
%K=300 %%180,60,300
if KK>179
Angle3=asin(LGB*sin(KK*pi/180));
T31=P*sin((KK*pi/180)+Angle3)/cos(Angle3);
R31=P*cos((KK*pi/180)+Angle3)/cos(Angle3);
Pz3=T31*cos(KK*pi/180)-R31*sin(KK*pi/180);
Py3=T31*sin(KK*pi/180)+R31*cos(KK*pi/180);
else
Pz3=0;
Py3=0;
end
%%----------------------------------------------------------------------%%
P1=Pz1; %kgf
P2=Pz2; %kgf
P3=Pz3; %kgf
Iz=95274367.7285; %mm4
Iy=95679249.5171; %mm4
J3=0.5*(Iz+Iy)+0.5*(Iz-Iy)*cos(2*II*pi/180);%pi*220^4/64;
J4=J3;
J9=0.5*(Iz+Iy)+0.5*(Iz-Iy)*cos(2*JJ*pi/180);
J10=J9;
Iz=104078170.8400; %mm4
Iy=114353972.5907; %mm4
J12=0.5*(Iz+Iy)+0.5*(Iz-Iy)*cos(2*KK*pi/180);
J13=J12;
L0=L1;
I=J1;
%K1=E*I/L0^3*[126*L0 -12 6*L0;6*L0 4*L0^2 -6*L0 2*L0^2;-12 -6*L0 12 -6*L0;6*L0 2*L0^2 -6*L04*L0^2]; %单元①刚阵
K1a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K1b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K1c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K1d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L2;
I=J2;
K2a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K2b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L0 2*L0^2];
K2c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K2d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L3;
I=J3;
K3a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K3b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K3c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K3d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L4;
I=J4;
K4a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K4b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K4c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K4d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L5;
I=J5;
K5a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K5b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K5c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K5d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L6;
I=J6;
K6a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K6b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K6c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K6d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L7;
I=J7;
K7a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K7b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K7c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K7d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L8;
I=J8;
K8a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K8b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K8c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K8d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L9;
I=J9;
K9a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K9b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K9c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K9d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L10;
I=J10;
K10a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K10b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K10c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K10d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L11;
I=J11;
K11a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K11b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K11c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K11d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L12;
I=J12;
K12a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K12b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K12c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K12d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L13;
I=J13;
K13a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K13b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K13c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K13d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L14;
I=J14;
K14a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K14b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K14c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K14d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L15;
I=J15;
K15a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K15b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K15c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K15d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
AB=zeros(2,2); %生成2，2的全0阵
%Kz 总刚阵size(32*32)
Kz=[K1a K1b AB AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB
K1c K2a+K1d K2bAB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB K2c K3a+K2dK3b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB K3cK4a+K3d K4b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB K4c K5a+K4dK5b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB K5cK6a+K5d K6b AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABK6c K7a+K6d K7b AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB K7c K8a+K7d K8b AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB K8c K9a+K8d K9b AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB K9c K10a+K9d K10b AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB K10c K11a+K10d K11b AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB K11c K12a+K11d K12b AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB K12c K13a+K12d K13b AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB K13c K14a+K13d K14b AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB K14c K15a+K14d K15b
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB AB K15c K15d];
%q=[v1;a1;v2;a2;v3;a3;v4;a4;v5;a5;v6;a6;v7;a7;v8;a8;v9;a9;v10;a10;v11;a11;v12;a12;v13;a13;v14;a14;v15;a15;v16;a16]位移列阵
%由于v1=v16=0，则得减缩刚阵
T1=Kz(2:30,[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]);
T2=Kz(2:30,[32]);
T3=Kz(32,[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]);
T4=Kz(32,[32]);
TT=[T1 T2;T3 T4]; %减缩刚阵size(30*30)
%F=[0;0;0;0;0;0;P1;0;0;0;0;0;Pz;0;0;0;0;0;P2;0;0;0;0;0;P3;0;0;0;0;0;0;0]; %力列阵
Fz=[0;0;0;0;0;P1;0;0;0;0;0;Pz;0;0;0;0;0;P2;0;0;0;0;0;P3;0;0;0;0;0;0];
%K=pinv(K30)symdiv(K30,F')linsolve(T,F)
K=inv(TT);
qr=K*Fz;
qz=[0;qr(1);qr(2);qr(3);qr(4);qr(5);qr(6);qr(7);qr(8);qr(9);qr(10);qr(11);qr(12);qr(13);qr(14);qr(15);qr(16);qr(17);qr(18);qr(19);qr(20);qr(21);qr(22);qr(23);qr(24);qr(25);qr(26);qr(27);qr(28);qr(29);0;qr(30)];
Fz=Kz*qz;
hold on
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[0 qr(2) qr(4) qr(6) qr(8)qr(10) qr(12) qr(14) qr(16) qr(18) qr(20) qr(22) qr(24) qr(26) qr(28) 0];
%p=lagrange(x,y);
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,1),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,ylabel('挠度f (mm)'); %xlabel('跨度L（mm）'),ylabel('挠度f (mm)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时挠度图（z方向）'];
title(character);
grid on
%%----------------------------------------------------------------------%%
P1=Py1; %kgf
P2=Py2; %kgf
P3=Py3; %kgf
Iz=95274367.7285; %mm4
Iy=95679249.5171; %mm4
J3=0.5*(Iz+Iy)-0.5*(Iz-Iy)*cos(2*II*pi/180);
J4=J3;
J9=0.5*(Iz+Iy)-0.5*(Iz-Iy)*cos(2*JJ*pi/180);
J10=J9;
Iz=104078170.8400; %mm4
Iy=114353972.5907; %mm4
J12=0.5*(Iz+Iy)-0.5*(Iz-Iy)*cos(2*KK*pi/180);
J13=J12;
L0=L1;
I=J1;
K1a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K1b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K1c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K1d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L2;
I=J2;
K2a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K2b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K2c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K2d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L3;
I=J3;
K3a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K3b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K3c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K3d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L4;
I=J4;
K4a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K4b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K4c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K4d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L5;
I=J5;
K5a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K5b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K5c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K5d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L6;
I=J6;
K6a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K6b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K6c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K6d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L7;
I=J7;
K7a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K7b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K7c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K7d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L8;
I=J8;
K8a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K8b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K8c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K8d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L9;
I=J9;
K9a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K9b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K9c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K9d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L10;
I=J10;
K10a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K10b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K10c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K10d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L11;
I=J11;
K11a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K11b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K11c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K11d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L12;
I=J12;
K12a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K12b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K12c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K12d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L13;
I=J13;
K13a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K13b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K13c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K13d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L14;
I=J14;
K14a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K14b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K14c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K14d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
L0=L15;
I=J15;
K15a=E*I/L0^3*[12 6*L0;6*L04*L0^2];
K15b=E*I/L0^3*[-12 6*L0;-6*L02*L0^2];
K15c=E*I/L0^3*[-12 -6*L0;6*L02*L0^2];
K15d=E*I/L0^3*[12 -6*L0;-6*L04*L0^2];
AB=zeros(2,2); %生成2，2的全0阵
%Ky 总刚阵size(32*32)
Ky=[K1a K1b AB AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB
K1c K2a+K1d K2bAB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB K2c K3a+K2dK3b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB K3cK4a+K3d K4b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB K4cK5a+K4d K5b AB AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB K5cK6a+K5d K6b AB AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABK6c K7a+K6d K7b AB AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB K7c K8a+K7d K8b AB AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB K8c K9a+K8d K9b AB AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB K9c K10a+K9d K10b AB AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB K10c K11a+K10d K11b AB AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB K11c K12a+K11d K12b AB AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB K12c K13a+K12d K13b AB AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB K13c K14a+K13d K14b AB
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB K14c K15a+K14d K15b
AB AB AB AB ABAB AB AB AB AB AB AB AB AB K15c K15d];
%q=[v1;a1;v2;a2;v3;a3;v4;a4;v5;a5;v6;a6;v7;a7;v8;a8;v9;a9;v10;a10;v11;a11;v12;a12;v13;a13;v14;a14;v15;a15;v16;a16]位移列阵
%由于v1=v16=0，则得减缩刚阵
T1=Ky(2:30,[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]);
T2=Ky(2:30,[32]);
T3=Ky(32,[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]);
T4=Ky(32,[32]);
TT=[T1 T2;T3 T4]; %减缩刚阵size(30*30)
%F=[0;0;0;0;0;0;P1;0;0;0;0;0;Py;0;0;0;0;0;P2;0;0;0;0;0;P3;0;0;0;0;0;0;0]; %力列阵
Fy=[0;0;0;0;0;P1;0;0;0;0;0;Py;0;0;0;0;0;P2;0;0;0;0;0;P3;0;0;0;0;0;0];
K=inv(TT);
qr=K*Fy;
qy=[0;qr(1);qr(2);qr(3);qr(4);qr(5);qr(6);qr(7);qr(8);qr(9);qr(10);qr(11);qr(12);qr(13);qr(14);qr(15);qr(16);qr(17);qr(18);qr(19);qr(20);qr(21);qr(22);qr(23);qr(24);qr(25);qr(26);qr(27);qr(28);qr(29);0;qr(30)];
Fy=Ky*qy;
hold on
%x1=0:6.7:33.5;%L1=33.5 mm
%y1=qr(2)*x1/33.5;
%x2=33.5:5.7:62;%L2=28.5 mm
%y2=qr(2)+(qr(4)-qr(2))*(x2-33.5)/28.5;
%x3=62:5.6:90;%L3=28 mm
%y3=qr(4)+(qr(6)-qr(4))*(x3-62)/28;
%x4=90:5.6:118;%L4=28 mm
%y4=qr(6)+(qr(8)-qr(6))*(x4-90)/28;
%x5=118:11.4:175;%L5=57 mm
%y5=qr(8)+(qr(10)-qr(8))*(x5-118)/57;
%x6=175:3:190;%L6=15 mm
%y6=qr(10)+(qr(12)-qr(10))*(x6-175)/15;
%x7=190:3:205;%L7=15 mm
%y7=qr(12)+(qr(14)-qr(12))*(x7-190)/15;
%x8=205:11.4:262;%L8=57 mm
%y8=qr(14)+(qr(16)-qr(14))*(x8-205)/57;
%x9=262:5.6:290;%L9=28 mm
%y9=qr(16)+(qr(18)-qr(14))*(x9-262)/28;
%x10=290:5.6:318;%L10=28 mm
%y10=qr(18)+(qr(20)-qr(18))*(x10-290)/28;
%x11=318:14.4:462;%L11=144 mm
%y11=qr(20)+(qr(22)-qr(20))*(x11-318)/144;
%x12=462:5.6:490;%L12=28 mm
%y12=qr(22)+(qr(24)-qr(22))*(x12-462)/28;
%x13=490:5.6:518;%L13=28 mm
%y13=qr(24)+(qr(26)-qr(24))*(x13-490)/28;
%x14=518:5.7:546.5;%L14=28.5 mm
%y14=qr(26)+(qr(28)-qr(26))*(x14-518)/28.5;
%x15=546.5:6.7:580;%L15=33.5 mm
%y15=qr(28)+(0-qr(28))*(x15-546.5)/33.5;
%plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5,x6,y6,x7,y7,x8,y8,x9,y9,x10,y10,x11,y11,x12,y12,x13,y13,x14,y14,x15,y15);
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[0 qr(2) qr(4) qr(6) qr(8)qr(10) qr(12) qr(14) qr(16) qr(18) qr(20) qr(22) qr(24) qr(26) qr(28) 0];
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,2),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,ylabel('挠度f (mm)'); %xlabel('跨度L（mm）'),ylabel('挠度f (mm)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时挠度图（y方向）'];
title(character);
grid on
V1=sqrt(qz(1)^2+qy(1)^2);
a1=sqrt(qz(2)^2+qy(2)^2);
V2=sqrt(qz(3)^2+qy(3)^2);
a2=sqrt(qz(4)^2+qy(4)^2);
V3=sqrt(qz(5)^2+qy(5)^2);
a3=sqrt(qz(6)^2+qy(6)^2);
V4=sqrt(qz(7)^2+qy(7)^2);
a4=sqrt(qz(8)^2+qy(8)^2);
V5=sqrt(qz(9)^2+qy(9)^2);
a5=sqrt(qz(10)^2+qy(10)^2);
V6=sqrt(qz(11)^2+qy(11)^2);
a6=sqrt(qz(12)^2+qy(12)^2);
V7=sqrt(qz(13)^2+qy(13)^2);
a7=sqrt(qz(14)^2+qy(14)^2);
V8=sqrt(qz(15)^2+qy(15)^2);
a8=sqrt(qz(16)^2+qy(16)^2);
V9=sqrt(qz(17)^2+qy(17)^2);
a9=sqrt(qz(18)^2+qy(18)^2);
V10=sqrt(qz(19)^2+qy(19)^2);
a10=sqrt(qz(20)^2+qy(20)^2);
V11=sqrt(qz(21)^2+qy(21)^2);
a11=sqrt(qz(22)^2+qy(22)^2);
V12=sqrt(qz(23)^2+qy(23)^2);
a12=sqrt(qz(24)^2+qy(24)^2);
V13=sqrt(qz(25)^2+qy(25)^2);
a13=sqrt(qz(26)^2+qy(26)^2);
V14=sqrt(qz(27)^2+qy(27)^2);
a14=sqrt(qz(28)^2+qy(28)^2);
V15=sqrt(qz(29)^2+qy(29)^2);
a15=sqrt(qz(30)^2+qy(30)^2);
V16=sqrt(qz(31)^2+qy(31)^2);
a16=sqrt(qz(32)^2+qy(32)^2);
hold on
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16];
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,3),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,xlabel('跨度L（mm）'),ylabel('挠度f (mm)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时挠度图'];
title(character);
grid on
print -dtiff crank
print -dbitmap crank
Mz1=Fz(1)*33.5/1000; %L1=33.5 mm
Mz2=Fz(1)*62/1000; %L2=28.5 mm
Mz3=Fz(1)*90/1000; %L3=28 mm
Mz4=Fz(1)*118/1000+Fz(7)*28/1000; %L4=28 mm
Mz5=Fz(1)*175/1000+Fz(7)*85/1000; %L5=57 mm
Mz6=Fz(1)*190/1000+Fz(7)*100/1000; %L6=15 mm
Mz7=Fz(1)*205/1000+Fz(7)*115/1000+Fz(13)*15/1000; %L7=15 mm
Mz8=Fz(1)*262/1000+Fz(7)*172/1000+Fz(13)*72/1000; %L8=57 mm
Mz9=Fz(1)*290/1000+Fz(7)*200/1000+Fz(13)*100/1000; %L9=28 mm
Mz10=Fz(1)*318/1000+Fz(7)*228/1000+Fz(13)*128/1000+Fz(19)*28/1000; %L10=28 mm
Mz11=Fz(1)*462/1000+Fz(7)*372/1000+Fz(13)*272/1000+Fz(19)*172/1000; %L11=144 mm
Mz12=Fz(1)*490/1000+Fz(7)*400/1000+Fz(13)*300/1000+Fz(19)*200/1000; %L12=28 mm
Mz13=Fz(1)*518/1000+Fz(7)*428/1000+Fz(13)*328/1000+Fz(19)*228/1000+Fz(25)*28/1000; %L13=28 mm
Mz14=Fz(1)*546.5/1000+Fz(7)*456.5/1000+Fz(13)*356.5/1000+Fz(19)*256.5/1000+Fz(25)*56.5/1000; %L14=28.5 mm
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[0 Mz1 Mz2 Mz3 Mz4 Mz5 Mz6Mz7 Mz8 Mz9 Mz10 Mz11 Mz12 Mz13 Mz14 0];
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,1),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,ylabel('弯矩Mz (kgf·m)'); %xlabel('跨度L（mm）'),ylabel('挠度f (mm)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时弯矩图（z方向）'];
title(character);
grid on
My1=Fy(1)*33.5/1000;
My2=Fy(1)*62/1000;
My3=Fy(1)*90/1000;
My4=Fy(1)*118/1000+Fy(4)*28/1000;
My5=Fy(1)*175/1000+Fy(7)*85/1000;
My6=Fy(1)*190/1000+Fy(7)*100/1000;
My7=Fy(1)*205/1000+Fy(7)*115/1000+Fy(13)*15/1000;
My8=Fy(1)*262/1000+Fy(7)*172/1000+Fy(13)*72/1000;
My9=Fy(1)*290/1000+Fy(7)*200/1000+Fy(13)*100/1000;
My10=Fy(1)*318/1000+Fy(7)*228/1000+Fy(13)*128/1000+Fy(19)*28/1000;
My11=Fy(1)*462/1000+Fy(7)*372/1000+Fy(13)*272/1000+Fy(19)*172/1000;
My12=Fy(1)*490/1000+Fy(7)*400/1000+Fy(13)*300/1000+Fy(19)*200/1000;
My13=Fy(1)*518/1000+Fy(7)*428/1000+Fy(13)*328/1000+Fy(19)*228/1000+Fy(25)*28/1000;
My14=Fy(1)*546.5/1000+Fy(7)*456.5/1000+Fy(13)*356.5/1000+Fy(19)*256.5/1000+Fy(25)*56.5/1000;
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[0 My1 My2 My3 My4 My5 My6My7 My8 My9 My10 My11 My12 My13 My14 0];
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,2),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,ylabel('弯矩My (kgf·m)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时弯矩图（y方向）'];
title(character);
grid on
M1=sqrt(Mz1^2+My1^2);
M2=sqrt(Mz2^2+My2^2);
M3=sqrt(Mz3^2+My3^2);
M4=sqrt(Mz4^2+My4^2);
M5=sqrt(Mz5^2+My5^2);
M6=sqrt(Mz6^2+My6^2);
M7=sqrt(Mz7^2+My7^2);
M8=sqrt(Mz8^2+My8^2);
M9=sqrt(Mz9^2+My9^2);
M10=sqrt(Mz10^2+My10^2);
M11=sqrt(Mz11^2+My11^2);
M12=sqrt(Mz12^2+My12^2);
M13=sqrt(Mz13^2+My13^2);
M14=sqrt(Mz14^2+My14^2);
x=[0 33.5 62 90 118 175 190205 262 290 318 462 490 518 546.5 580];
y=[0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8M9 M10 M11 M12 M13 M14 0];
p=polyfit(x,y,8);
x1=0:5:580;
y1=polyval(p,x1);
subplot(3,1,3),plot(x1,y1,'k-',x,y,'k*')
grid,xlabel('跨度L（mm）'),ylabel('合成弯矩Me (kgf·m)');
character=['曲轴处于 ',num2str(II),' __ ',num2str(JJ),'__ ',num2str(KK),' 时合成弯矩图'];
title(character);
grid on
print -dtiff crank1
print -dbitmap crank1
