为了提高双驴头抽油机的效率、解决后驴头柔性连接件易损坏的问题，本文对双驴头抽油机进行了详细的动力学仿真分析和优化设计。在建立双驴头抽油机几何模型的基础上，对其进行了详尽的运动学和动力学分析；将虚拟样机技术应用于双驴头抽油机的仿真动力学分析，建立了YCYJ10—5—37HB型双驴头抽油机的虚拟样机模型并进行仿真测试，得到其运动学、动力学参数变化曲线；以变四杆机构的结构参数和后驴头的初始位置为设计变量，上冲程最大扭矩因数为目标函数，建立了双驴头抽油机的优化设计模型；采用随机方向法为优化方法，并用MATLAB语言进行编程实现优化算法；以YCYJ10—5—37HB型双驴头抽油机为对象进行了优化设计；最后建立了优化后的双驴头抽油机的虚拟样机模型来验证优化结果。优化后的双驴头抽油机的上冲程最大扭矩因数有所下降，后驴头驱动绳的受力状况得到了明显改善。