张文升， 王军利， 任志贵， 赵知辛， 李托雷， 雷 帅

(陕西理工大学 机械工程学院， 陕西 汉中 723000)

液压缸作为液压传动系统中最常见的一种液压执行元件[1]，广泛应用于各类工程机械中，其性能的好坏，直接影响到机械设备的工作性能和使用寿命。目前，传统的液压缸设计是凭经验建立初始设计方案，然后采用结构力学的方法对零件的结构强度、刚度和稳定性进行校核与分析，对不符合要求的地方进行修改，直到满足设计要求为止。这种设计方法，只是被动地在初始方案基础上完善，很难在多种可行方案中找出最优方案。

依靠经验设计的产品，因其结构及尺寸参数相对保守，经济性差，且性能难以达到最优，已远远满足不了市场的需要[2]。因此，由经验设计向采用CAE的现代设计方法转变是产品设计的发展趋势。近年来，随着计算机硬件和大型有限元通用软件的快速发展，有限元法在液压缸设计和强度校核方面也开始得到广泛应用。李杉杉等[3]应用有限元法对某型液压缸进行了结构静力学分析，通过应变和应力分布验证其设计合理性。陈小刚[4]利用ANSYS软件得到了单级液压缸的应力、应变云图，并对其结构进行了优化设计。肖艳军等[5]对堆取料机的俯仰液压缸进行了静力学强度和刚度分析，得出其在实际工况下的位移和应力云图。彭先勇等[6]和郝立红[7]分别以减小液压缸的重量和提高液压缸的寿命为优化目标，采用ANSYS Workbench软件对其进行了优化设计；……