诚 信 声 明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人完全意识到本声明应承担的法律责任。本人签名： 年 月 日II毕业设计任务书设计题目： 矿用电动式挖掘机底架梁三维设计与分析 系部： 机械工程系 专业： 机械电子工程 学号： 学生： 指导教师（含职称）： 专业负责人： 1 设计的主要任务及目标一、在挖掘机底架梁现有方案的基础上，绘制底架梁部件图及三维模型；二、利用有限元法对三维模型进行分析，得到分析结果；三、根据分析结果对现有方案中的不足提出改进意见，绘制相应的零部件图。2设计的基本要求和内容通过阅读文献和图纸、参观实习等方式，掌握矿用电动式挖掘机底架梁的主要组成、结构和功能，并撰写开题报告一份。熟悉矿用电动式挖掘机底架梁的各组成零部件，绘制底架梁三维模型。根据底架梁部件结构特点，建立有限元分析网格模型，完成中期答辩报告一份。 根据矿用电动式挖掘机的工况和底架梁的主要受载情况，分析其易出现的失效形式，然后进行对应的有限元分析。对分析结果进行分析，对现有方案中存在的问题提出改进意见，绘制相应的零部件图若干。撰写毕业论文一篇。3主要参考文献1）ANSYS 14.0有限元分析从入门到精通M. 北京：机械工业出版社，2013.2）WK系列大型矿用挖掘机特性介绍及应用J. 有色设备，2013，4：12-15.3）矿用挖掘机底架梁的力学分析及优化设计J. 机械管理开发，2011，6：10-14.4进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1开题阶段（开题报告一篇）2014.12.012015.01.162模型建立阶段（中期答辩报告一份）2015.01.162015.03.153有限元分析及方案改进阶段2015.03.152015.04.304毕业论文撰写及答辩准备阶段2015.05.01毕业答辩审核人： 年 月 IV矿用电动式挖掘机底架梁三维设计与分析摘 要：本论文主要内容是了解底架梁的三维设计与分析所要解决的主要问题和特点，绘制底架梁零件图纸，建立底架梁的实体模型，用有限元分析法计算。首先是通过准确的尺寸绘制底架梁零件图，整理所绘制的零件图制作出精确的装配图，确定个零件的位置尺寸。其次是建立零件实体模型，运用PRO/E软件建立实体零件模型，在根据所有的装配图组装出底架梁实体模型。再次是有限元分析，利用ANSYS进行有限元静力学分析。在分析之前要先有一个大概的整体结构，以便进行简单的的应力分布计算。最后优化设计，对优化挖掘机底架梁有三种方法：选用新型的强度更高的材料；在原有结构上在应力较大的部位进一步加固；改良底架梁的整体结构。关键词：绘制零件图，PRO/E建模，ANSYS有限原分析，结构优化。 The Three dimensions Design and Analysis of Mine explosion-proof electric excavator chassis beamAbstract: This mainly content of this thesis is to know the main problems and characteristics of chassis beam in the design and the 3 D analysis, also includes chassis beam drawing parts, entity chassis beam model building, and the finite element analysis calculating.First step is to make chassis beam parts drawing by the accurate size map, make precise assembly drawing by the arrangement of drawings, determine the position of the part size.The second part is to set up entity model and set up entity component mode by using PRO/E software, build the chassis beam entity model according to all the assembly drawing of the assembly. Part three is to analysis finite element, finite element static analysis by using the ANSYS. To build a rough integral structure before analysis so as to calculate simple stress distribution. Make the optimization design at last, there are three ways to optimize excavator chassis beam:Use new material with strength higher, reinforced more in the larger stress area and further reinforced on the original structure; improve the overall structure of the chassis beam.Key words:Draw the part drawing , PRO/E modeling , ANSYS finite analysis , Structure optimization.IV目录1 绪论11.1前言11.2课题的背景及研究意义21.2.1 历史发展21.2.2 国内发展概况31.2.3 国外发展概况4 1.2.4 论文主要内容4 1.2.5 优化研究意义52 结构分析62.1机械制图方法概述62.2绘制零件图62.3绘制装配图92.4 细化所绘图123建立零件实体模型133.1 实体建模方法概述133.2 建模软件简单介绍133.3 建立零件模型143.4 建立整体模型173.5 焊缝问题的处理184有限元分析194.1 有限元方法概述194.2 ANSYS软件简介194.3 底架梁应力分布计算194.3.1回转机构的概述 214.3.2回转平台上应力计算 214.3.3行走装置的概述 254.3.4行走装置的应力计算 254.4 ANSYS应力分析27V太原工业学院毕业设计5 结构优化33 结 论35 参考文献36 致 谢37VI1绪论1.1前言长时间以来，我国的传统制造业技术水平与发达国家相比存再较大的差距，机械制造的自动化.数字化程度不高，企业生产的各个部门的技术设备往往无法满足生产的需要。由于市场竞争激烈伴随着技术的日新月异，国内的传统制造也急需加快向智能化.集成化.数字化转型。基于各种设计制造软件的优化设计分析是智能化的重要环节。 挖掘机是重要的工程机械之一，是开挖土石方的主要机械设备，被广泛的应用于工业建设.农业改造.矿山采矿以及现代化军事工程等机械化施工中。因为挖掘机再施工中具有许多的优点，可连续高效的工作，可以大大的减轻劳动强度提高劳动效率，是工程实施中不可缺少的手段。新世纪以来，全世界挖掘机年产量再20万上下波动，但挖掘机年产量大大高于装载机和推土机的年产量。据统计全世界各种施工作业场余约有3/4的土石方由挖掘机完成。所以从世界范围来看挖掘机的工作量再逐年增加，而挖掘机的技术也在随着工作的要求不断改进。所以对挖掘机进行深入透彻的研究具有重要的社会效益和经济效益。我的毕业设计的主要内容是挖掘机底架梁的优化设计。在工程施工中，工程机械必不可少。挖掘机作为重要的工程机械，它要完成的工作繁重而且工作环境恶劣。比如再矿山遂道施工等，在工作中挖掘机要承受各个方面的作用力。挖掘机底架梁是挖掘机主要受力部件，底架梁的结构直接影响挖掘机工作性能的好坏。我的论文目的是就现行的挖掘机底架梁进行分析优化。首先，要全面了解挖掘机的发展背景和历史，了解国内外的挖掘机发展情况，据此说明挖据机底架梁的优化再整个机器的改进中意义重大。然后是对挖掘机底架梁各个零件的测绘，通过实地测绘的到总共八十多副各种零件图和装配图。应用PRO/E根据零件图和装配图建立挖掘机底架梁的实体模型（包括一个整体模型和几十个零件模型）。运用ANSYS软件对所建立的模型进行有限元分析，通过分析底架梁模型得出应力分布云图并找出承受应力最大的几处即为危险点或危险截面。到此优化设计的前半部分已结束，后半部分是对底架梁的改进。危险点或危险截面的分析得出给了我解决问题