Solidworks有限元分析教程——Reciprocator往復(fù)機(jī)構(gòu)

2013-08-14 by:機(jī)械設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

Solidworks有限元分析教程——Reciprocator往復(fù)機(jī)構(gòu)

1 設(shè)計(jì)要求:

該裝置為一往復(fù)機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)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(dòng)板零件是主要的承載零件,因此,這里對(duì)本體零件和滑動(dòng)板零件進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。

3 分析目的

驗(yàn)證件1本體零件和件3滑動(dòng)板零件在給定的載荷下靜強(qiáng)度是否滿足要求;

4 分析結(jié)果

1。本體零件

零件的材料選用灰鑄鐵,極限應(yīng)力為151.6MPa。按照書中尺寸進(jìn)行建模,件1本體零件的體積為1144.9cm³。

根據(jù)零件的工作情況,對(duì)該零件進(jìn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-48所示。模型的最大von Mises為14.5MPa,零件的安全系數(shù)約為10.4。零件安全。

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2?；瑒?dòng)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(jìn)行建模,件3滑動(dòng)板零件的體積為522.2cm³。

根據(jù)零件的工作情況,對(duì)該零件進(jìn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-49所示。模型的最大von Mises為9.3MPa,零件的安全系數(shù)約為23.7。零件安全。

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5 零件改進(jìn)

1。本體零件

由圖1-48零件的應(yīng)力云圖可以看出,零件上的最大應(yīng)力為14.5MPa,零件上應(yīng)力小的部分比較多,同時(shí)考慮零件的結(jié)構(gòu),如鉆螺紋孔等,可以對(duì)一些應(yīng)力較小的部位減小厚度,從而減輕零件的質(zhì)量。改進(jìn)后兩個(gè)零件的體積為902.9cm³。

對(duì)改進(jìn)后的模型運(yùn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-50所示:最大von Mises為17.7MPa,安全系數(shù)約8.6,零件是安全的。

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2?；瑒?dòng)板零件

由圖1-49零件的應(yīng)力云圖可以看出,零件上的最大應(yīng)力為9.3MPa,零件上應(yīng)力小的部分比較多,同時(shí)考慮零件的結(jié)構(gòu),如鉆螺紋孔等,可以對(duì)一些應(yīng)力較小的部位減小厚度,從而減輕零件的質(zhì)量。改進(jìn)后兩個(gè)零件的體積為410.2cm³。

對(duì)改進(jìn)后的模型運(yùn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-51所示:最大von Mises為9.6MPa,安全系數(shù)約23,零件是安全的。

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6 成本節(jié)約

件1本體零件的材料為灰鑄鐵,改進(jìn)前體積為1144.9 cm³,改進(jìn)后體積為902.9 cm³,每件體積減小了242 cm³,減小質(zhì)量為1742.4g,生產(chǎn)10000件該零件,可以節(jié)省材料17424kg,以當(dāng)前的市場(chǎng)價(jià)格8000元/噸,可以節(jié)省139392元;件3滑動(dòng)板零件的材料為普通碳鋼,改進(jìn)前體積為522.2 cm³,改進(jìn)后體積為410.2 cm³,每件體積減小了112 cm³,減小質(zhì)量為873.6g,生產(chǎn)10000件該零件,可以節(jié)省材料7326kg,以當(dāng)前的市場(chǎng)價(jià)格12000元/噸,可以節(jié)省87912元。

合計(jì)生產(chǎn)10000件該往復(fù)機(jī)構(gòu),可以節(jié)省材料成本227304元。

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