一、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 v on 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。 二、范例名： (Gas Valve 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...
