solidworks有限元分析（摇摆机构）案例

2017-03-23 by:CAE仿真在线来源:互联网

Swaying Machine摇摆机构

1 设计要求:
该装置为一电风扇的摇摆机构,机构的负载较小,设计载荷为50N。
2 分析零件
件1本体零件是主要的承载零件,因此,这里对本体零件进行静强度校核。
3 分析目的
验证件1本体零件在给定的载荷下静强度是否满足要求;
4 分析结果
零件的材料选用灰铸铁,极限应力151.6MPa。按照书中尺寸进行建模,件1本体零件的体积为49.6cm3。
根据零件的工作情况,对该零件进行静力分析,结果如图1-32所示。模型的最大von Mises为4.9MPa,零件的安全系数约为31。零件安全。

solidworks有限元分析（摇摆机构）案例solidworks仿真分析图片1

图1-32 静力分析应力云图

5 零件改进
零件上的应力很小,此机构用于电风扇的摇摆机构,因此需要尽量减轻装置的质量,将零件的材料换成塑料件,使用ABS塑料,材料的张力强度为30MPa。
更改零件的材料为ABS塑料进行静力分析,结果如图1-33所示:最大von Mises为4.7MPa,安全系数约6.4,零件是安全的。

solidworks有限元分析（摇摆机构）案例solidworks仿真分析图片2

图1-33 改进模型应力云图

6 成本节约
零件的体积为49.6 cm3,使用灰铸铁,零件的质量为357.1g,生产10000件所需的材料质量为3571kg,以当前的市场价格8000元/吨,成本为28568元;使用ABS塑料,零件的质量为51.1g,生产10000件所需的材料质量为511kg,以当前的市场价格13000元/吨,成本为6643元,那么可以节约材料成本为21925元。
另外从制造方法看,后者节省加工成本。

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