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2013-08-14 by:機械設計培訓中心 來源:仿真在線
Solidworks有限元分析教程——Reciprocator往復機構
1 設計要求:
該裝置為一往復機構,設計提供了最大推力為4000N。
2 分析零件
件1本體零件和件3滑動板零件是主要的承載零件,因此,這里對本體零件和滑動板零件進行靜強度校核。
3 分析目的
驗證件1本體零件和件3滑動板零件在給定的載荷下靜強度是否滿足要求;
4 分析結果
1。本體零件
零件的材料選用灰鑄鐵,極限應力為151.6MPa。按照書中尺寸進行建模,件1本體零件的體積為1144.9cm3。
根據零件的工作情況,對該零件進行靜力分析,結果如圖1-48所示。模型的最大von Mises為14.5MPa,零件的安全系數約為10.4。零件安全。
2。滑動板零件
零件的材料選用普通碳鋼,屈服力為220.6MPa。按照書中尺寸進行建模,件3滑動板零件的體積為522.2cm3。
根據零件的工作情況,對該零件進行靜力分析,結果如圖1-49所示。模型的最大von Mises為9.3MPa,零件的安全系數約為23.7。零件安全。
5 零件改進
1。本體零件
由圖1-48零件的應力云圖可以看出,零件上的最大應力為14.5MPa,零件上應力小的部分比較多,同時考慮零件的結構,如鉆螺紋孔等,可以對一些應力較小的部位減小厚度,從而減輕零件的質量。改進后兩個零件的體積為902.9cm3。
對改進后的模型運行靜力分析,結果如圖1-50所示:最大von Mises為17.7MPa,安全系數約8.6,零件是安全的。
2。滑動板零件
由圖1-49零件的應力云圖可以看出,零件上的最大應力為9.3MPa,零件上應力小的部分比較多,同時考慮零件的結構,如鉆螺紋孔等,可以對一些應力較小的部位減小厚度,從而減輕零件的質量。改進后兩個零件的體積為410.2cm3。
對改進后的模型運行靜力分析,結果如圖1-51所示:最大von Mises為9.6MPa,安全系數約23,零件是安全的。
6 成本節約
件1本體零件的材料為灰鑄鐵,改進前體積為1144.9 cm3,改進后體積為902.9 cm3,每件體積減小了242 cm3,減小質量為1742.4g,生產10000件該零件,可以節省材料17424kg,以當前的市場價格8000元/噸,可以節省139392元;件3滑動板零件的材料為普通碳鋼,改進前體積為522.2 cm3,改進后體積為410.2 cm3,每件體積減小了112 cm3,減小質量為873.6g,生產10000件該零件,可以節省材料7326kg,以當前的市場價格12000元/噸,可以節省87912元。
合計生產10000件該往復機構,可以節省材料成本227304元。
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