基于ABAQUS的掘进机液压缸轻量化设计

简介

针对掘进机液压缸的质量占比相对较大、能量利用率低等不足,提出了一种基于ABAQUS的液压缸轻量化设计方案。通过分析掘进机液压缸工作原理,以活塞杆作为液压缸轻量化设计目标,采用结构优化的思路将活塞杆改为空心结构,并运用Creo三维建模软件构建了空心活塞杆几何模型,利用ABAQUS中的Tosca优化模块进行拓扑优化,得出最佳模型参数。有限元分析结果表明:空心活塞杆的整体变形量较小,最大变形发生在端口位置,值为0.138 mm;最大应力发生在活塞杆与活塞的连接部位,最大值为342.18 MPa,在许用应力范围内,满足轻量化设计要求;轻量化设计后的活塞杆质量降低约22.85%,效果明显。