航空液压壳体管路相互交叉、结构复杂、加工难度大、加工周期长,为了突破传统加工方式的限制,需对其进行面向3D打印的造型设计优化。通过基于NURBS的曲线、曲面算法建立一套适用于液压壳体管路的造型优化方法,采用边线提取方法得到特征线,依据尽可能减小流阻和能量损失的原则进行管路走向设计。以体现3D打印技术优势为目标,以实现产品功能为约束,进行液压壳体管路造型优化,并进行流体仿真分析验证。结果表明:优化后的Z形管路最大局部压力减小99.8%,负压区明显减少,流速降低;优化后的液压壳体表面压力分布更均匀,压力损失减少53.2%,壳体性能得到显著提升。

本文主要研究液压控制壳体中油路管交叉角度对油路管内壁强度的影响及直径小于20mm油路管的最小壁厚。通过研究各直径油路管在不同交叉角度下的应力分布,得到油路管垂直交叉时,内壁应力最小,油路管不易磨损、漏油。同时研究得到直径20mm以内的油路管最小壁厚为直径的20%,既能满足静强度要求,又能满足循环次数低于325000次的疲劳寿命要求,为液压控制壳体设计和减重提供理论依据。