驱动桥桥壳是地下铲运机的主要部件之一,它起着支承铲运机荷重的作用,同时它又是主传动器、差速器和车轮传动装置的外壳,并将其载荷传递给前后车轮。作用在驱动轮上的各种力(横向力、制动力、牵引力等)也是通过桥壳传递到车架上。驱动桥桥壳的性能主要取决于桥壳在静态载荷和动态载荷下的响应情况。但很长一段时间内,国内外铲运机驱动桥桥壳的设计大多采用常规的设计方法,将桥壳看成简支梁,并通过校核各断面的最大应力值是否超过材料的屈服极限来判断强度是否满足要求。其计算结果较为粗略,与实际情况存在着不可忽视的差异。如我校与云南驰宏锌锗股份公司合作的《进口铲运机关键部件的国产化改代》科研项目实施过程中,用传统的强度计算较安全的国产化改代桥壳却不时发生断裂。如何采用现代设计与分析技术揭示桥壳应力的真实变化规律,据此进行桥壳的改进设计,提高铲运机桥壳的安全可靠性,是一个值得研究的工程应用课题。用有限元法建立铲运机桥壳的有限元模型,对其进行动态特性分析和优化设计无疑是解决这一问题的有效途径之一本文课题来源于我校与云南驰宏锌锗股份公司合作的科研项目,针对某型号进口铲运机驱动桥桥壳国产化改代后不时发生断裂的工程实际问题开展了相关的研究工作。在查阅大量参考文献的基础上,应用Solid Edge软件建立了驱动桥桥壳的三维实体模型,并将其转换为Parasolid格式导入有限元分析软件ANSYS中进行网格划分、施加载荷和添加约束等工作,最后求解并进行后处理。对铲运机的前驱动桥在铲取、不平路面行驶、紧急制动三种危险工况下的应力和应变进行计算分析。分析结果表明,桥壳的变形符合国家标准要求,即刚度合格；但在紧急制动工况的应力已超出材料的屈服极限,即强度不满足要求。同时对铲运机桥壳进行动态分析。通过模态分析,提取桥壳在自由状况下前10阶的固有频率及振型。基于分析结果,对桥壳提出了改进方案,并对改进后的模型再次进行有限元分析,验证了改进设计的合理性。本论文应用先进的三维设计和有限元分析技术对铲运机桥壳的有限元建模和动态特性进行了研究与分析,并进行了相应的改进设计,从技术上解决了实际工程问题,取得了一定的研究成果。本论文进行的研究为铲运机桥壳的设计与分析提供了有效的方法和一定的技术依据,具有较大的指导借鉴作用和工程应用价值。