本课题主要以TY100型采煤机搬运车(以下简称搬运车)的履带架为研究对象,对其进行动力学仿真和有限元分析,并对结构不合理处进行优化设计。搬运车属于履带行走车辆,是在煤矿井下搬家倒面时对采煤机进行运输的设备。该车辆的设计和研究结合了多学科的研究成果和多种先进的技术,在我国属创新车辆。这种搬运车的优势在于可以一定程度上提高搬运效率、减轻工人劳动强度。为提升煤矿井下无轨辅助运输技术提供了一定的技术支持。履带架作为搬运车履带行走机构的核心构件,是整个搬运车的重要支承与连接部件,它主要承受整个采煤机和车身主机架的重量。驱动轮、支重轮、托链轮、张紧装置等行走机构的工作部件也都要安装在这个骨架上,所以它本身的结构、刚度以及它与主机架间的连接强度,都对搬运车的可靠性和寿命有着很大的影响。为此,本课题根据搬运车二维设计图纸的尺寸对搬运车进行了三维建模和动力学仿真,并根据仿真结果对搬运车的履带架进行有限元分析来校核其刚度和强度,最终通过分析对结构不合理处采取适当的措施来增强履带架的强度和刚度,以达到实际工况的要求。在研究过程中,具体计算出了搬运车在松散土路上满载水平行走并一侧制动转向时履带架在X,Y,z三个方向上的理论受力。搬运车整车三维建模和装配主要用到了三维CAD软件Unigraphics(简称UG)和动力学仿真软件RecurDyn(简称RD),其中履带架和主机架由于是研究的主要对象,要完全按照二维图纸中的尺寸在UG中精确建模。而行走部的其它部件链轮、支重轮、托链轮和液压油缸等可根据其尺寸在RD的低速履带模块Track(LM)中直接建立,对以上建立好的零部件,要在RD中进行装配并添加约束、接触、摩擦等以完成虚拟样机的建立。对建立好虚拟样机,本课题主要是在水泥路面和松散土路两种路况下进行平路行走并一侧制动、一侧运动转90°弯(简称一侧制动转向)的动力学仿真,目的通过仿真曲线确定各路况下搬运车履带架的内摩擦力和与各部件的接触力等,分析得到这两种路况下履带架受力的平均值；最后将仿真结果与理论计算结果进行对比分析,在验证仿真的正确性的同时确定最不利工况下履带架在X、Y、Z三个方向上的平均受力值,为后面的有限元分析提供数据支持。本课题对搬运车履带架的有限元分析是在UG中的高级仿真模块中进行的,通过分析得出其应力与应变图,判断履带架设计是否可以满足强度和刚度要求。对履带架不满足强度或刚度要求的部位分析原因后进行局部的结构或尺寸的优化设计,最后对改进后的履带架再一次进行有限元静力学分析,对比优化前后履带架应力和应变变化情况,判断改进后是否可以满足实际工况要求。