Solidworks simulation案例——Gas Valve气压阀(二)

2013-08-14  by:有限元分析技术应用中心  来源:仿真在线

Solidworks simulation案例——Gas Valve气压阀(二)

2。凸轮轴零件

材料:45钢,屈服强度355MPa。

根据活塞推杆的受力情况,换算至该零件上的扭矩约为10.5N·m。

1 静力分析:

如图1-5所示为“凸轮轴”零件的应力云图,零件上的最大应力为212Mpa,平均应力约为120MPa,零件的安全系数约为1.7,符合设计要求。

2 模态分析

图1-6的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下的模态参数,“模式1”的结果为其自由度内的模态,不作为校核参考。第二阶模态的频率远远大于输入转速的频率,因此在启动及工作过程中,该零件不会发生共振情况。模态验证符合设计要求。

3.箱体零件

按书中尺寸建立模型,零件体积254cm³。材料选用灰铸铁,极限应力151.6MPa。

对该零件进行静力分析,结果如图1-7所示。模型的最大von Mises为16.1MPa,零件的安全系数约为9.4。

5 零件改进

箱体零件的安全系数很大,这里通过减小零件的厚度来减小零件的重量。模型中有很大部分的应力很小,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔,可以去掉部分材料,改进后零件的体积为188cm³。

对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-8所示:最大von Mises为26.1MPa,安全系数约5.8。

6 成本节约

模型原来的体积为254cm³,改进后的模型的体积为188cm³,体积减少了66cm3,每件减少的重量为475g,如果生产10000件,那么总共可节省材料4750kg,以当前灰铸铁的市场价格为8000元/吨,那么可以节省38000元。

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