铲运机前机架是直接支撑工作机构铲斗的部件，从铲运机整车装配图可以看出，前机架的结构较为复杂，且工作环境较为恶劣，承受载荷情况较其他部件复杂，故其结构设计的可靠性对整机系统的重要性是不言而喻的，同时对煤矿开采的安全性也是极其重要的。
      矿用铲运机一般在有坡和凹坑等条件较差的不平整路面环境下工作，工作时前机架各结构承受载荷波动较大，加之铲装物料重量偏差较大，机架受到的突变载荷较大，严重时可能会导致机架某些构件变形、甚至断裂的事故，这就要求铲运机前机架各零部件具有足够的强度和刚度，以满足煤矿井下恶劣的工作环境，提高铲运机的可靠性。为保证前机架具有足够的强度和刚度，使其具有较高的可靠性，故对该型号铲运机前机架进行必要的强度分析。
      运用动力学仿真，提取前机架与各部件作用载荷，通过有限元法对前机架进行静力学分析。利用ANSYS有限元分析理论和方法，完成对该型胶轮矿用铲运机前机架的有限元分析，得出各部分的von Mises应力，并将其作为前机架强度分析的参考值，与极限应力进行比较，从而准确得出前机架的危险部位，进而加以改进，然后完成前车架结构的优化设计，为后续该型号铲运机的设计提供有力的理论依据。
      应用Pro/E软件建立前机架分析模型对前机架进行有限元分析，首先需要建立其三维分析模型。本研究采用三维CAD设计软件Pro/E实现对前机架分析模型的建立，模型如图所示。机架分析模型建立的好坏直接关系到有限元分析结果的精确性，因此前机架分析模型的建立充分利用了Pro/E软件三维实体建模的优势。该模型略去了某些局部非承载结构件，对某些作用相同的零部件适当合并，较为合理地对机架进行了简化。该机架采用薄壁壳体的焊接结构，由铲斗连接板、顶板、底板、桥支撑侧板、连接板、回转盘、锁紧杆座、支撑肋板、连接肋板等构件组成了整个车架、前机架分析载荷的处理前机架分析载荷是通过对整车2种条件下的动态虚拟仿真获得的，即在空载和满载(10t)的情况下，通过ADAMS/view模块对铲运机动态仿真，通过其后处理模块绘制前机架与铲斗、前机架与后机架各关键铰接处铰接约束副的受力图。通过比较整车空载和满载情况下的受力图，最终得出前机架与铲斗、前机架与后机架各铰接处铰接约束副的最大受力，即前机架分析载荷。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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