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

2013-08-14  by:有限元分析技術應用中心  來源:仿真在線

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

2。凸輪軸零件

材料:45鋼,屈服強度355MPa。

根據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”零件的應力云圖,零件上的最大應力為212Mpa,平均應力約為120MPa,零件的安全系數約為1.7,符合設計要求。

2 模態分析

圖1-6的“列舉模式”對話框中列出了“推桿活塞”零件在工作載荷下的模態參數,“模式1”的結果為其自由度內的模態,不作為校核參考。第二階模態的頻率遠遠大于輸入轉速的頻率,因此在啟動及工作過程中,該零件不會發生共振情況。模態驗證符合設計要求。

3.箱體零件

按書中尺寸建立模型,零件體積254cm³。材料選用灰鑄鐵,極限應力151.6MPa。

對該零件進行靜力分析,結果如圖1-7所示。模型的最大von Mises為16.1MPa,零件的安全系數約為9.4。

5 零件改進

箱體零件的安全系數很大,這里通過減小零件的厚度來減小零件的重量。模型中有很大部分的應力很小,同時考慮零件的結構,如鉆螺紋孔,可以去掉部分材料,改進后零件的體積為188cm³。

對改進后的模型運行靜力分析,結果如圖1-8所示:最大von Mises為26.1MPa,安全系數約5.8。

6 成本節約

模型原來的體積為254cm³,改進后的模型的體積為188cm³,體積減少了66cm3,每件減少的重量為475g,如果生產10000件,那么總共可節省材料4750kg,以當前灰鑄鐵的市場價格為8000元/噸,那么可以節省38000元。

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