为满足国内外市场对装载机的新需求,特别是在高卸载高度下对工作装置平移性和自动放平性的要求,反转六连杆机构已不能很好满足上述要求,因此设计反转八连杆工作装置以满足对装载机的新要求。首先介绍装载机的十种工况,阐述装载机的工作路线和铲装方式,综合考虑物料的种类形状和松散程度,对装载机铲入阻力和掘起阻力进行计算,得出较为精确的计算结果,针对工作装置动臂、摇臂和铲斗进行受力分析,确定反转八连杆工作装置的参数。分析工作装置的结构组成,对工作装置的反转八连杆机构进行设计,利用Solid Works软件建立工作装置模型,利用Adams进行仿真分析,查看仿真结果验证该反转八连杆工作装置能够满足平移性、自动放平性和卸载高度的要求,验证受力分析正确性。利用Workbench软件对动臂进行应力分析,查看其应力和变形,对动臂进行拓扑优化,重新改进动臂结构,使动臂总质量减轻15.6%,再对模型进行应力分析,验证满足强度要求。利用Workbench软件的优化设计模块对动臂进行响应面优化实验设计,以最小二乘法优化算法计算响应面优化实验设计,得出三组设计变量和优化目标之间的最优解组合,得出的结果比拓扑优化后的结构质量减小5.8%,应力减小4.2%,实现了动臂的轻量化设计和优化设计,查看模态振型,确保不会发生共振。本文首先确定工作装置设计参数,设计装载机反转八连杆机构,随后对工作装置动臂进行拓扑和响应面优化设计,实现装载机反转八连杆工作装置的设计优化目标,为下一步装载机新型工作装置的研究奠定基础,具有较强的应用价值。