林业作为国民经济的重要组成部分，在经济发展中占据着十分重要的地位，林业的转运工作和搬运工作则是其中的重要一环。随着人力资源成本的不断上升，越来越少的工人愿意从事劳动强度和危险程度相对较高的林业开采、转运工作，为降低劳动强度、提高生产效率、提高林业产业的机械化程度，林业起重机应运而生。作为一款专用的随车起重机，林业起重机不仅可以应用在林业领域，还可以广泛应用于工业领域，具有十分广阔的市场前景。但由于其特殊的结构形式和工作性能，林业起重机又区别于一般的随车起重机，针对林业起重机的研究较为少见。本文的研究对象为一款新型的林业起重机，介绍了林业起重机常见的两种结构形式和工作原理，详细叙述了某型号直臂式林业起重机的工作过程。利用仿真分析软件ADAMS建立了林业起重机的仿真模型，选取合适的工况，对林业起重机的工作过程进行了运行学分析，仿真分析的结果同理论分析结果相比基本一致。在获得变幅油缸的受力状况后，利用ADAMS软件的参数化功能，以变幅油缸受到的最大力最小为目标，对变幅机构的铰点位置进行了优化设计，降低了变幅油缸的受力。利用ANSYS软件的APDL语言，建立了林业起重机吊臂的参数化有限元模型，对吊臂在不同载荷工况下进行有限元分析，获得吊臂的应力分布和变形等详细力学性能。通过对吊臂的模态分析，确定了结构的固有频率和模态振型。有限元分析结果同试验测试结果比较具有很高的准确性。该论文的理论分析成果为同类型产品的设计研发提供了新的方法，具有较高的参考价值。