液压重载机械臂转台支座结构优化

摘要

基于有限元分析方法,针对某液压重载机械臂转台支座结构进行了尺寸优化设计与分析.通过建立机械臂初始设计结构有限元模型,进行仿真分析计算,得出机械臂初始设计结构的Mises应力分布,发现转台支座存在应力集中现象,最大Mises应力值为305 MPa,对应的最小安全系数约为1.13,不满足设计要求.为了进一步优化支座结构,对其尺寸进行优化设计,通过分析后发现,倒圆角R对其Mises应力最大值影响最为显著.优化后的尺寸R、h1、h2分别取25、23、36 mm时,转台支座的最大Mises应力值为239.6 MPa,对应的最小安全系数约为1.44,能够满足设计要求.在该项优化设计与分析过程中,涉及到简化处理复杂机械臂有限元模型的方法以及提高关键部件结构优化计算效率的思路,可为多种类机械臂的研发、关键结构件的设计及优化计算分析提供参考.