Solidworks有限元分析教程——Reciprocator往复机构

2013-08-14  by:机械设计培训中心  来源:仿真在线

Solidworks有限元分析教程——Reciprocator往复机构

1 设计要求:

该装置为一往复机构,设计提供了最大推力为4000N。

2 分析零件

件1本体零件和件3滑动板零件是主要的承载零件,因此,这里对本体零件和滑动板零件进行静强度校核。

3 分析目的

验证件1本体零件和件3滑动板零件在给定的载荷下静强度是否满足要求;

4 分析结果

1。本体零件

零件的材料选用灰铸铁,极限应力为151.6MPa。按照书中尺寸进行建模,件1本体零件的体积为1144.9cm³。

根据零件的工作情况,对该零件进行静力分析,结果如图1-48所示。模型的最大von Mises为14.5MPa,零件的安全系数约为10.4。零件安全。

2。滑动板零件

零件的材料选用普通碳钢,屈服力为220.6MPa。按照书中尺寸进行建模,件3滑动板零件的体积为522.2cm³。

根据零件的工作情况,对该零件进行静力分析,结果如图1-49所示。模型的最大von Mises为9.3MPa,零件的安全系数约为23.7。零件安全。

5 零件改进

1。本体零件

由图1-48零件的应力云图可以看出,零件上的最大应力为14.5MPa,零件上应力小的部分比较多,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔等,可以对一些应力较小的部位减小厚度,从而减轻零件的质量。改进后两个零件的体积为902.9cm³。

对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-50所示:最大von Mises为17.7MPa,安全系数约8.6,零件是安全的。

2。滑动板零件

由图1-49零件的应力云图可以看出,零件上的最大应力为9.3MPa,零件上应力小的部分比较多,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔等,可以对一些应力较小的部位减小厚度,从而减轻零件的质量。改进后两个零件的体积为410.2cm³。

对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-51所示:最大von Mises为9.6MPa,安全系数约23,零件是安全的。

6 成本节约

件1本体零件的材料为灰铸铁,改进前体积为1144.9 cm³,改进后体积为902.9 cm³,每件体积减小了242 cm³,减小质量为1742.4g,生产10000件该零件,可以节省材料17424kg,以当前的市场价格8000元/吨,可以节省139392元;件3滑动板零件的材料为普通碳钢,改进前体积为522.2 cm³,改进后体积为410.2 cm³,每件体积减小了112 cm³,减小质量为873.6g,生产10000件该零件,可以节省材料7326kg,以当前的市场价格12000元/吨,可以节省87912元。

合计生产10000件该往复机构,可以节省材料成本227304元。

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