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抓斗是一种广泛应用于装卸散货的抓取装置,凭借其结构独特的灵巧性、可靠性以及稳定的工作方式,与其它取物装置相比具有明显的优点。随着抓斗的快速发展,它的种类也变得越来越多。抓斗主要广泛应用于港口、矿山和废料厂等。抓斗按其形状分为双瓣抓斗和多瓣抓斗。在工程作业中,多瓣抓斗因其颚板结构的特殊性,它的用途往往要大于双瓣抓斗。目前,国内的学者和专家对双瓣抓斗的研究较多,通过对国内外抓斗分析的资料和文献的阅读可知,过去的研究往往是对挖泥船抓斗、耙剪式抓斗、疏浚抓斗和籽棉抓斗等这类双颚板抓斗的研究较多,而对多瓣抓斗的分析是少之又少。多瓣抓斗是抓斗中比较特殊的装置,颚板因其吃料较深,可抓取颗粒较大的散货,通常为废钢、煤炭、矿石等。由于颚板结构的特殊性,可以在比较恶劣的工作条件下进行作业。因此颚板结构特性的好坏直接关系到整个抓斗工作装置中的抓取效果。本文以三维设计软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS Workbench为设计平台,以斗容0.7m3的多瓣抓斗为设计原型,结合抓斗在实际工况中的作业,对抓斗的一个颚板进行有限元分析,最终实现抓斗颚板在ANSYS Workbench的优化设计。本文的主要研究有以下几个方面：1、从理论方面对抓斗的工作原理进行分析,并选取需要的物料及电机。通过对抓斗颚板的力学分析,选取偏载和满载两种工况,并对其进行载荷的相关计算。为下一步对抓斗颚板的有限元分析奠定了理论基础。2、应用SolidWorks软件建立了多瓣抓斗的三维模型,对抓斗颚板在偏载和满载两种工况的条件下进行强度校核,为抓斗优化设计进行铺垫。3、研究颚板的动态特性和薄弱环节对其进行约束模态的分析,得到相应的频率和振型,确定容易发生断裂的位置。通过颚板在满载的工况下对其稳定性进行研究,并改进颚板的结构,从而提高整体结构的稳定性。4、为了提高抓斗颚板的结构和工作特性,应用ANSYS Workbench本身自带的优化设计模块对抓斗颚板进行拓扑优化设计和尺寸优化设计,根据相应的优化结果来确定改进方案,使抓斗的结构和工作特性得到提高。