采用有限元法对挖掘机整机进行结构强度和刚度研究,是提高设计质量的重要途径。矿用挖掘机生产企业也逐渐认识到这一点,开始重视对新设计挖掘机各个部分的有限元分析。本文是以抚顺矿业集团机械厂设计的12m3机械式挖掘机为研究对象,对挖掘机履带行走装置底架进行强度和刚度研究。首先介绍了矿用挖掘机国内外发展的现状、机械式挖掘机的结构组成及工作原理,以及本论文需要应用的工具和理论基础。在二维图纸的基础上,进行合理的简化,建立了三维整机的模型,在对三维模型进行分析研究的基础上,利用壳单元建立底架的有限元分析模型。进行边界条件的约束处理,对于底架承载的重力、挖掘阻力和力矩进行合理的加载处理,进行底架结构强度和刚度研究。选择挖掘机在作业循环中三种典型的工况:铲斗平行于履带挖掘(顺着履带方向),齿尖挖掘到推压轴的高度;铲斗垂直于履带挖掘,齿尖挖掘到推压轴的高度;铲斗进行对角挖掘,齿尖挖掘到推压轴的高度。进行挖掘机底架的结构强度和分析,对底架的结构提出改进意见。对底架结构进行模态分析,计算其前6阶的振动模态,得出前六阶的振动频率和振动形式。论文的分析计算结果,表明底架结构满足强度要求,分析的结果为挖掘机底架的设计和改造提供了理论依据。对底架结构进行模态分析指出振动的薄弱环节。