欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:28334166
大小:363.04 KB
页数:4页
时间:2018-12-09
《solidworkssimulation分析例子——gasvalve气压阀》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、广州有道资料网http://www.020fea.com三维绘图/机械设计/有限元分析:Solidworks、Ansys、Pro/E、CAD、Abaqus、MoldflowSolidworksSimulation分析例子——GasValve气压阀1设计要求:(1)输入转速1500rpm。(2)额定输出压力5Mpa,最大压力10Mpa。2分析零件该气压泵装置中,推杆活塞、凸轮轴和箱体三个零件是主要的受力零件,因此对这三个零件进行结构分析。3分析目的(1)验证零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。(2)分析凸轮轴零件和推杆活塞零件的模态,在工作过程中避开共振频率。(3)计算凸轮轴零件的
2、工作寿命。4分析结果1、推杆活塞零件材料:普通碳钢。在模型上直接测量得活塞推杆的受力面积S为:162mm2,由F=PS计算得该零件端面的力F为:1620N。所得结果包括:1静力计算:(1)应力。如图1-1所示,由应力云图可知,最大应力为21Mpa,静强度设计符合要求。(2)位移。如图1-2所示,零件变形导致的最大静位移为2.2e-6m。(3)应变。如图1-3所示,应变云图与应力云图的对应的,二者之间存在一转换关系。广州有道资料网http://www.020fea.com广州有道资料网http://www.020fea.com三维绘图/机械设计/有限元分析:Solidworks、An
3、sys、Pro/E、CAD、Abaqus、Moldflow图1-1应力云图图1-2位移云图图1-3应变云图图1-4模态分析2模态分析:图1-4的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下,其前三阶的模态的频率远远大于输入转速的频率,因此在启动及工作过程中,该零件不会发生共振情况。模态验证符合设计要求。2、凸轮轴零件材料:45钢,屈服强度355MPa。根据活塞推杆的受力情况,换算至该零件上的扭矩约为10.5N·m。1静力分析:如图1-5所示为“凸轮轴”零件的应力云图,零件上的最大应力为212Mpa,平均应力约为120MPa,零件的安全系数约为1.7,符合设计要求。图1-5
4、应力云图图1-6模态分析广州有道资料网http://www.020fea.com广州有道资料网http://www.020fea.com三维绘图/机械设计/有限元分析:Solidworks、Ansys、Pro/E、CAD、Abaqus、Moldflow2模态分析图1-6的“列举模式”对话框中列出了“推杆活塞”零件在工作载荷下的模态参数,“模式1”的结果为其自由度内的模态,不作为校核参考。第二阶模态的频率远远大于输入转速的频率,因此在启动及工作过程中,该零件不会发生共振情况。模态验证符合设计要求。3、箱体零件按书中尺寸建立模型,零件体积254cm3。材料选用灰铸铁,极限应力151.6
5、MPa。对该零件进行静力分析,结果如图1-7所示。模型的最大vonMises为16.1MPa,零件的安全系数约为9.4。图1-7箱体应力云图5零件改进箱体零件的安全系数很大,这里通过减小零件的厚度来减小零件的重量。模型中有很大部分的应力很小,同时考虑零件的结构,如钻螺纹孔,可以去掉部分材料,改进后零件的体积为188cm3。对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-8所示:最大vonMises为26.1MPa,安全系数约5.8。图1-8改进模型应力云图广州有道资料网http://www.020fea.com广州有道资料网http://www.020fea.com三维绘图/机械设计/有限
6、元分析:Solidworks、Ansys、Pro/E、CAD、Abaqus、Moldflow6成本节约模型原来的体积为254cm3,改进后的模型的体积为188cm3,体积减少了66cm3,每件减少的重量为475g,如果生产10000件,那么总共可节省材料4750kg,以当前灰铸铁的市场价格为8000元/吨,那么可以节省38000元。广州有道资料网http://www.020fea.com
此文档下载收益归作者所有