推土机因其较高的工作效率和良好的地面适应能力，被广泛的应用于基础建设，国防建设等领域。随着国内外对推土机需求量的增多，推土机的品种开发竞争也越来越激烈。尤其在高驱履带式推土机研发方面，由于它较之于传统的履带式推土机在结构上有很大的改进，使用性能及寿命都有很大提高，是现在大吨位推土机普遍采用的机型。行走机构的研究一直是研发推土机的难题。因为推土机的工作环境相对的恶劣，其行走机构一直是经常破坏的部分。由此推土机在设计时，对行走机构的可靠性设计要求较高，用有限元方法对行走系的结构进行分析，通过这种方式可以极大的缩短产品的开发周期，也降低了研发成本，是现在比较适用的产品开发方法。本文首先从目前推土机行走系的结构研究现状入手，根据以往的研究方向，总结出行走机构的研究方法。并依托推土机行驶理论，结合弹性力学与有限元理论为基石，为后续的结构分析及优化提供可靠的理论依据。推土机行走系的结构分析及优化项目推进进程，首先运用材料力学的理论知识，将推土机的行走架与张紧装置作为整体在危险工况下进行受力分析试算。通过解析法得到了行走系的结构危险面上的最大应力，这些数据作为下一步有限元分析的参考数据。其次对结构进行有限元分析，利用PRO/E软件绘制推土机行走机构的实体模型，再将建好的模型导入到HEYPER MESH软件中进行网格处理，最后将有限元模型导入到ANSYS软件进行计算。根据提出的十几种危险工况，对行走系的结构进行多工况计算，并分析相应的结果。根据结构分析的结果，对行走机构中超许用应力面积大的结构件进行结构设计修改，并针对修改后的模型重新校核强度与刚度，验算结构设计修改方案的效果。最后通过ANSYS软件中的DESIGN OPT优化模块对结构改进后的行走系进行优化。优化的基准是将尺寸大但应力相对偏低的板材板厚作为设计变量。同时把相应的板的应力与变形量作为约束条件，行走系的自重作为目标函数。通过结构优化找寻板材最优板厚匹配参数数据，从而找到满足行走系的结构设计要求的经济可靠性设计方案，达到为行走系减重的目的。以推土机行驶理论与有限元理论和厂家提出的危险工况及破坏部件为依据，进行有限元结构分析计算。根据分析计算得到的结果对相应危险区域部件进行结构改进，并校核改进方案，再对其进行结构优化得到板厚匹配最优的设计方案。这种研究方法为相应类似的工程机械的研究开发提供了一定借鉴方法和可靠的实践依据。