矿用挖掘机是矿山机械中十分重要的组成部分,在矿山作业中起着举足轻重的作用。其行走底架与履带架联接机构工作环境恶劣、受到各种冲击载荷的作用,其联接性能直接影响挖掘机工作性能及其操作安全性能。所以有必要对矿用挖掘机行走底架与履带架联接螺栓组的振动特性进行研究,并对联接螺栓结构进行参数优化,提高联接螺栓使用寿命、提高挖掘机使用安全系数。本文以WK-75型机械式挖掘机为例,主要研究内容如下:(1)运用UG与RecurDyn软件建立整机模型,对典型工况的行走运动进行仿真,得到联接螺栓组载荷谱。对各载荷谱进行傅里叶变换获得载荷谱主要载荷分量频率及幅值,发现主要载荷分量频率及幅值可能与挖掘机转向半径有关。进行不同转向半径仿真并对载荷谱进行傅氏变换得到主要载荷分量频率及幅值。以转向半径为自变量,主要载荷分量频率、幅值为因变量,拟合曲线获得主要载荷分量频率及幅值与转向半径的函数关系。(2)参考文献设定螺栓松动时的载荷幅值为分析阈值,通过主要载荷分量幅值函数求出引起联接螺栓组松动的转向半径范围;对行走底架与履带架装配体进行模态分析得到结构固有频率,通过主要载荷分量频率函数求得联接螺栓组共振的转向半径。对比引起螺栓组松动的转向半径范围与引起螺栓组共振的转向半径,重合半径为螺栓组松动且共振的危险工况。(3)对危险工况动力学仿真获得各支重轮位移曲线,傅氏变换得到主要位移分量频率及幅值,以主要位移分量幅值为谐响应分析位移约束,以主要位移分量频率范围为谐响应分析扫频范围,对整体模型谐响应分析。对比各危险工况下各螺栓振动最大位移,螺栓振动位移最大的工况为最危险工况。(4)介绍子模型法及遗传算法,以螺栓振动位移最小化为目标,以螺距、螺栓中心孔直径、预紧力、螺栓直径为设计变量,使用遗传算法对建立的联接螺栓组子模型进行初始优化;通过分析各设计变量对螺栓振动位移的影响,得到最佳设计变量范围组合;对螺栓结构进行二次优化,获得最佳优化方案。通过对比优化前后最大螺栓振动位移验证优化结果正确性。通过结构优化,螺栓最大振动位移由优化前的1.26513 mm降低到0.33584 mm,降幅达73%,最大应力由215.32 MPa上升到337.57 MPa,但仍在螺栓材料的屈服极限内,最大限度的利用了材料,延长了螺栓使用寿命。