传统的液压动力单元一般是将电动机和液压泵由联轴器连接在一起,呈现“三段式”的离散结构,这种结构存在结构复杂、质量大、噪声大、效率低、存在潜在的外泄漏等缺点。本课题研究的一体化电动液压动力单元是将电动机与液压泵集成为一体的新一代液压动力单元,它具有低噪声、无外泄漏、结构紧凑等优点,与传统动力单元相比,它在结构尺寸上约减小了一半,且质量也大大减小。而该液压动力单元还可以进行基于壳体的轻量化设计,使得它不仅能够适应航空航天、船舶机械等特殊的应用领域,同时能够达到节能环保的目标。本文针对课题组研制出的一体化电动液压动力单元轻量化的问题,通过理论分析结合ANSYS软件的数值模拟,对液压动力单元壳体的强度、刚度进行分析,并通过采用轻质材料替换原壳体材料、改进壳体构件尺寸的方法来进行轻量化设计。由于出油口压盖存在着疲劳破坏的危险,故分别对不同型号铝合金材料的压盖进行疲劳寿命分析。研究分析发现,液压动力单元原壳体结构的强度、刚度和疲劳寿命都很高,其壳体的轻量化改进具有很大的空间；通过对轻量化壳体的强度、刚度与疲劳分析,结合材料密度、成本等因素选出最优材料为6061型铝合金。采用6061铝合金后,壳体质量减小了70.1%,可见轻量化设计具有明显的效果。本论文的主要内容如下：第1章,阐述了本课题的研究背景、目的和意义；概述了液压动力单元在国内、外的发展概况及本课题组对于一体化电动液压动力单元的研究成果；最后概括了本文的主要研究内容。第2章,介绍了一体化电动液压动力单元的结构,并简要介绍了其工作原理,运用结构静力学理论阐述了结构强度、刚度、疲劳寿命的计算和分析的机理；介绍了轻量化设计的原理,包括轻质材料的介绍与选用、多种不同材料连接问题等。第3章,针对一体化电动液压动力单元壳体的结构进行较为系统的静力分析。通过运用ANSYS仿真分析了壳体各零部件的强度、刚度；针对壳体上的连接件进行了连接强度分析；液压泵出口存在压力脉动,故对出油口压盖进行了疲劳寿命分析。结果表明液压动力单元各零部件在轻量化改进方面有较大空间。第4章,通过采用轻质材料、减小结构尺寸的方法对液压电机泵进行了基于壳体的轻量化设计。计算分析了对轻量化壳体的强度与刚度,分析了异种材料的连接强度,并分别对四种型号铝合金材料的出油口压盖进行疲劳寿命计算。最后通过对比轻量化壳体的计算结果,结合不同型号铝合金的屈服强度、密度、价格等因素进行综合分析,选取出最优的替换材料为6061型铝合金。