液压挖掘机是工程机械领域中一种典型的土石方施工机械,在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿由、市政工程、机场港口等部门的土石方施工中起到十分重要的作用。挖掘机在挖掘过程中负载变化剧烈,而其工作装置作为挖掘机完成各项动作的直接实施者,承受着各种各样恶劣工况下载荷的作用,因此挖掘机工作装置的强度、可靠性和耐久性直接关系到挖掘机的工作性能和工作效率,对工作装置的强度及可靠性研究也具有非常重要的意义。本文以某6吨小型挖掘机工作装置为研究对象,利用有限元软件Ansys对挖掘机工作装置进行了整体有限元分析。分析过程中,为使得分析结果更接近实际,将各铰接点处理为接触对,并对液压缸中的液压油进行了实体建模,将油液的相关参数赋予该实体,来模拟固液耦合对其性能的影响。同时利用应变测试系统测得工作装置各个测点的载荷-时间历程,经过分析处理,估算出各个测点的疲劳寿命。具体研究过程如下：(1)通过分析挖掘对象的特点和挖掘机挖掘时的切削动作,以及考虑实际工作条件下各种限制因素的制约,对挖掘机的挖掘阻力和整机理论挖掘力进行了系统分析,确定了挖掘机工作装置的6种典型工况,作为力学分析的主要姿态,并计算出了各种工况下的理论挖掘力。(2)对挖掘机工作装置进行整体有限元分析和模态分析,确定出工作装置在相应工况下的应力集中和刚度薄弱部位,为工作装置的维修和改进提供参考依据。(3)利用动态应变测试系统实测出挖掘机工作装置危险点的载荷历程,然后对载荷历程进行滤波、雨流计数统计后得到载荷历程中的各级循环应力,结合线性累积损伤理论和工作装置的S-N曲线,推导出各个危险点的疲劳寿命。