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solidworks有限元分析(转向机构)案例

2013-09-10 17:09  by:有限元  来源:广州有道有限元

Turning Machine转向机构

1 设计要求:
该装置为一转向机构,该机构主要用于需要换向的场合,设计工作载荷为600N。
2 分析零件
件1本体零件和件4端盖零件是主要的承载零件,因此,这里对本体和端盖零件进行静强度校核。
3 分析目的
1、验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求;
2、验证件4端盖零件在给定的载荷下静强度是否满足要求;
4 分析结果
两个零件的材料均选用灰铸铁,极限应力151.6MPa。按照书中尺寸进行建模,件1本体零件和件4端盖零件的体积分别为133 cm3和16.7 cm3,总体积为149.7 cm3。
根据零件的工作情况,对该零件进行静力分析,结果如图1-21所示。模型的最大von Mises为51.3 MPa,零件的安全系数约为3。零件安全。

图1-21 静力分析应力云图
5 零件改进
由图1-21的装配体的应力云图可以看出,零件上的最大应力为51.3MPa,零件上应力小的部分比较多,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔等,可以对一些应力较小的部位减小厚度,从而减轻零件的质量。改进后两个零件的体积为139.5cm3。
对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-22所示:最大von Mises为52MPa,安全系数约2.9,零件是安全的。

图1-22 改进模型应力云图
6 成本节约
本体和端盖零件原来的体积之和为149.7 cm3,改进后这两个零件的体积之和为139.5 cm3,每件体积减少了10.2 cm3,每件减少的重量为73.44g,如果生产10000件,那么总共可节省材料734.4kg,以当前灰铸铁的市场价格为8000元/吨,那么可以节省5875.2元。

 

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