盾构是用于修建地铁等进行地下挖掘工作的机器。传统盾构机采用刀盘进行挖掘，并且挖掘条件地质环境恶劣，刀盘上的刀具容易磨损，而且刀具数量众多，因此传统盾构机的刀盘造价非常昂贵。为了达到既能进行隧道挖掘，又可以降低刀盘制造费用的目的，提出了针对盾构机进行改造设计的方案。本文主要研究内容如下：1.参考相关文献设计挖掘装置各部件尺寸参数，并对各部件进行静力学分析计算，计算出各部件在相对应工况下的受力大小为以后的静态强度分析做铺垫。根据本项目提出的挖掘效率，计算出挖掘装置能够提供的最大挖掘阻力值。2.通过UG软件完成对盾构机挖掘装置各部件三维造型的创建，将建立完毕的模型通过机械装配到一起。并设计铰接处轴承。在UG环境下确定挖掘装置姿态进而确定其计算工况。3.将UG中建立的各部件的实体造型引进至ANSYS界面下。由于分析过程主要针对部件整体分析，因此在引进实体模型的过程中去掉了在各部件之间起连接作用的零件。4.建立有限元模型。对引进的实体模型进行单元类别，材料参数的设置，然后对模型进行网格绘制，然后对模型施加载荷和约束条件，完成有限元模型的建立。选定分析类别，最后输出结果。5.分别对挖掘装置各部件进行约束模态建模，包括单元类别的选择，网格的绘制和施加约束条件。最后选择分析类别为模态，输出结果。