Solidworks simulation案例——Gas Valve氣壓閥(二)

2013-08-14 by:有限元分析技術(shù)應(yīng)用中心來(lái)源:仿真在線(xiàn)

Solidworks simulation案例——Gas Valve氣壓閥(二)

2。凸輪軸零件

材料:45鋼,屈服強(qiáng)度355MPa。

根據(jù)活塞推桿的受力情況,換算至該零件上的扭矩約為10.5N·m。

1 靜力分析:

如圖1-5所示為“凸輪軸”零件的應(yīng)力云圖,零件上的最大應(yīng)力為212Mpa,平均應(yīng)力約為120MPa,零件的安全系數(shù)約為1.7,符合設(shè)計(jì)要求。 Solidworks simulation案例——Gas Valve氣壓閥(二)solidworks仿真分析圖片圖片1

2 模態(tài)分析

圖1-6的“列舉模式”對(duì)話(huà)框中列出了“推桿活塞”零件在工作載荷下的模態(tài)參數(shù),“模式1”的結(jié)果為其自由度內(nèi)的模態(tài),不作為校核參考。第二階模態(tài)的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入轉(zhuǎn)速的頻率,因此在啟動(dòng)及工作過(guò)程中,該零件不會(huì)發(fā)生共振情況。模態(tài)驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求。

3.箱體零件

按書(shū)中尺寸建立模型,零件體積254cm³。材料選用灰鑄鐵,極限應(yīng)力151.6MPa。

對(duì)該零件進(jìn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-7所示。模型的最大von Mises為16.1MPa,零件的安全系數(shù)約為9.4。

Solidworks simulation案例——Gas Valve氣壓閥(二)solidworks simulation分析案例圖片2

5 零件改進(jìn)

箱體零件的安全系數(shù)很大,這里通過(guò)減小零件的厚度來(lái)減小零件的重量。模型中有很大部分的應(yīng)力很小,同時(shí)考慮零件的結(jié)構(gòu),如鉆螺紋孔,可以去掉部分材料,改進(jìn)后零件的體積為188cm³。

對(duì)改進(jìn)后的模型運(yùn)行靜力分析,結(jié)果如圖1-8所示:最大von Mises為26.1MPa,安全系數(shù)約5.8。

Solidworks simulation案例——Gas Valve氣壓閥(二)solidworks simulation分析案例圖片3

6 成本節(jié)約

模型原來(lái)的體積為254cm³,改進(jìn)后的模型的體積為188cm³,體積減少了66cm3,每件減少的重量為475g,如果生產(chǎn)10000件,那么總共可節(jié)省材料4750kg,以當(dāng)前灰鑄鐵的市場(chǎng)價(jià)格為8000元/噸,那么可以節(jié)省38000元。

開(kāi)放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才