斜轴式轴向柱塞马达壳体的轻量化设计

作者：丰雷,夏松林,雷刚,等 日期：2022-11-22/span> 浏览：491 查看PDF文档

摘要:针对国家“双碳”政策和斜轴式轴向柱塞马达轻量化的需求问题,以柱塞马达的壳体为研究对象,从材料和结构方面出发,提出了一种结合动态特性分析、强度分析、拓扑优化等的柱塞马达壳体轻量化设计方法。首先,利用AMESim对斜轴式轴向柱塞马达进行了动态特性分析,获取了斜轴式轴向柱塞马达的内部压力载荷激励,并将其作为马达壳体受力分析的边界条件;然后,选取铝合金ZL205A作为壳体的轻质材料,应用ABAQUS对轻质材料的壳体进行了强度分析,并验证了其可行性;利用ABAQUS的TOSCA优化模块,对壳体进行了无参拓扑优化分析;最后,根据优化迭代的最佳材料分布图,对模型进行了结构改进,并对其进行了强度分析验证。研究结果表明:在满足马达壳体结构设计要求的情况下,马达壳体质量由9.07 kg降低至3.38 kg,马达壳体质量相比优化前减小了62.7%;通过优化前后的结果对比,验证了该方案的可行性,实现了斜轴式轴向柱塞马达轻量化设计的目的。

关键词:工程车辆;液压马达传动;变量柱塞泵;动态特性分析;强度分析;拓扑优化;TOSCA优化模块

中图分类号:TH137.51文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)09-1220-08


本文引用格式:

丰雷,夏松林,雷刚,等.斜轴式轴向柱塞马达壳体的轻量化设计［J］.机电工程,2022,39(9):1220-1226,1268.

FENG Lei, XIA Song-lin, LEI Gang, et al. Lightweight design of inclined axis axial piston motor housing［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(9):1220-1226,1268.