注意:本文件内容只是一个简短的分析报告样板，其内相关的分析条件、设置和结果不一定是正确的，您还是要按本书正文所教的自行来做。
Valve气压阀) 一、范例名： (Gas
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。
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 应力云图 图1-6 模态分析
2 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151.6MPa。
对该零件进行静力分析，结果如图1-7所示。模型的最大von Mises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von Mises为26.1MPa，安全系数约5.8。
图1-8 改进模型应力云图
6 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。
二、范例名： (Lifter升降机构)
1 设计要求：
（1）输入转速1500rpm。 （2）额定提升载荷2000N。
2 分析零件
该升降装置中，蜗杆、蜗轮是传动装置，本体零件是主要的承载部分。因此，这里对本体零件进行静力分析。
3 分析目的
验证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
按书中尺寸建立模型，零件体积为68.7cm3。材料选用可锻铸铁，极限应力275.7MPa。 根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-9所示。模型的最大von Mises为62.1MPa,零件的安全系数约为4.4。
图1-9 本体零件应力云图
5 零件改进
由零件的应力云图可以看出，零件上的最大应力为62.1MPa，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，可以对这些部位减小尺寸，从而减轻零件的质量。除了减小了零件的厚度外，还更改了模型上加强筋结构的尺寸和结构。改进后零件的体积为60cm3
对改进后的模型运行静力分析，结果如图1-10所示：最大von Mises为120.5MPa，安全系数约2.3。
图1-10 改进模型应力云图
6 成本节约
模型原来的体积为68.7cm3，改进后的模型的体积为60cm3，体积减少了8.7cm3，每件减少的重量为63.5g，如果生产10000件，那么总共可节省材料635kg，以当前可锻铸铁的市场价格为10000元/吨，那么可以节省6350元。
三、范例名： (Electromagnetism Valve电磁阀)
1 设计要求：
电磁阀的额定工作压力为2MPa，最大工作压力为4MPa。
2 分析零件
该升降装置中本体零件是主要的承载部分。因此，这里对本体零件进行静力分析。
3 分析目的
验证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
按书中尺寸建立模型，零件体积为57.7cm3。材料选用灰铸铁，极限应力151.6MPa。
相关推荐：
loading