高频破碎锤作为一种新型的破碎锤,与传统液压破碎锤相比,在构造上有着较大的差别,其有着较低的工作噪声和较高的工作效率。目前已经有多家企业在生成高频破碎锤,在实际的使用中也暴露出设备重量偏大的问题,导致挖机配重过大,降低了挖掘机的机动性,所以对其减重及结构优化设计刻不容缓。本文以上海上鸣机械有限公司所产的SV-60型高频破碎锤为研究对象,对其壳体进行了拓扑优化设计。本文以SV-60型高频破碎锤为研究对象,首先应用虚拟样机技术,对高频破碎锤进行了动力学分析。根据动力学仿真的结果,获得了高频破碎锤的几种典型工况,并根据不同工况的受力情况,对高频破碎原始方案壳体进行了静力学分析和模态分析,并依据这几种典型工况对壳体进行了拓扑优化设计。主要工作如下:(1)对高频破碎锤进行了动力学模型的建立,基于ADAMS软件建立了高频破碎锤的虚拟样机模型,并通过实验验证了该模型的可行性,通过虚拟样机模型获得了上下拉杆和壳体连接孔的受力情况,以及壳体受到空气弹簧的压力,并获得了壳体的振动频率。(2)根据高频破碎锤结构特点和工况条件,建立高频破碎锤壳体的有限元模型,针对不同工况,对壳体进行了静力学分析、模态分析,其中静力学分析包括了应力分析和应变分析。通过模态分析,获得了壳体的前六阶模态及其振动频率,并与虚拟样机和实验条件下壳体的振动频率进行了对比分析。(3)根据获得的壳体约束条件,在OptiStruct软件中进行了多工况下壳体的拓扑优化,获得了壳体拓扑优化的三维模型,为壳体的结构设计提供了理论依据和决策参照。(4)依据壳体拓扑优化的三维模型,对壳体进行了重新设计,并进行有限元分析,通过与原始方案对比分析,包括静力学对比分析和模态对比分析,以及壳体的重量对比,减重155.7Kg,减重11.3%,验证了壳体的拓扑优化设计是可行的。