紧跟着经济的发展，建筑行业也得到了迅猛的扩张。而挖掘机作为一种工具被广泛的使用，对土方的开采和运输起到了重要的作用。挖掘机自从引进国内就被开发和优化，液压挖掘机的优良性能和高效的作业效率被市民所接受。影响液压挖掘机的工作效率的一种重要部分就是工作装置，工作装置中各个构件的尺寸直接决定了挖掘机的最大挖掘高度和深度等。因此对工作装置的设计和尺寸的优化就尤其重要，同时也是设计人员关注的重点。本文对挖掘机工作装置进行了数学建模，通过各个构件的尺度优化结果建立了三维模型，而后连接到ADAMS仿真软件进行了运动学、动力学的仿真分析，根据得到的数据为动臂的有限元分析提供了载荷值，使得动臂实现了分析和改进，具体研究如下：（1）以挖掘机工作装置的设计值进行了目标选取、约束条件、模型建立和求解，通过数学建模求得优化结果。（2）根据优化结果的数据建立三维模型，提取主要构件模型并装配成功。（3）将三维模型导入到ADAMS软件中，设定一系列的条件后进行运动学仿真和动力学仿真，由运动学得到包络图求得特殊工作尺寸；由动力学得到铰接处的受力图求得动臂关键点的最大受力状态。（4）在ANSYS中划分动臂的网格，将动臂的最大受力情况加载到模型上求得动臂的应力分布图，通过局部改进优化使得动臂性能更好。本文通过对设计值建模仿真优化对比，为三维建模提供了新的数据，使得进一步的运动学和动力学仿真更加准确，而仿真的结果为有限元的分析提供了外载荷的分布情况。工作装置的分析不仅提供了一定的理论意义和应用价值而且对整机的设计提供了一种优化思想。