破碎机是大型矿厂中破碎矿石所必需的设备，其中旋回破碎机使用最为广泛。通过大量的现场调研发现，旋回破碎机的主要失效形式为横梁断裂，并且破碎机横梁属于重型件，拆卸、维修、安装都不是十分便利，维修费用也较高，所以对横梁进行结构优化降低断裂频率具有重大意义。本文以辽宁省鞍山市大孤山铁矿厂PXZ1417型旋回破碎机为研究对象，在前人研究的基础上进一步研究，以提高横梁结构可靠性为目标，通过运用ANSYS对横梁进行有限元瞬态动力学分析，得出横梁的应力、应变云图。并基于响应面法对横梁参数进行灵敏度分析，找出各参数与横梁断裂处应力的变化关系，最终将横梁结构进行优化。　　本文主要研究内容和结论如下:　　1、在工作现场中，依据旋回式破碎机的实际工作状态，确定横梁最合理的有限元边界载荷条件。首先采用solidworks2013三维实体建模软件建立破碎机横梁的三维有限元模型，并应用workbench分析树中的Transient Structural(瞬态分析)选项对PXZ1417的横梁进行瞬态动力分析，进而得出不同时间点横梁的应变、应力的分布图，分析出横梁在复杂动态载荷下开裂处的最大应力为161.23MPa，大于横梁的许用应力158.82MPa。　　2、根据影响横梁强度的设计变量（尺寸参数）较多，如果针对每一个变量进行结构优化步骤繁琐、复杂。本文将采用基于响应面法对横梁主要参数对横梁断裂处应力灵敏度分析，确定其中对横梁开裂处应力影响较大的参数变量，通过分析得到影响较大的参数变量分别为横梁架宽度wide1、横梁架厚度thick1、横梁中心处圆柱体高度high1和横梁架高度distance，这四个参数对断裂处最大应力的灵敏度分别为-0.89、-0.76、0.69、0.61。并针对性对这四个设计变量进行结构优化设计。　　3、以对横梁应力影响较大的变量作为优化设计变量，以断裂处单元应力最小为优化目标，通过workbench中的结构优化设计模块对PXZ1417横梁进行结构改进，通过优化设计，横梁参数尺寸变化如下:横梁架宽度增加39mm、横梁架厚度增加34mm、横梁中心处圆柱体高度降低41mm、横梁架的高度降低39mm。从而使横梁的断裂处应力降低了44.36MPa，最大位移降低了0.1273mm。横梁开裂处最大应力明显减小，降低了约27.6％，有效的提高了横梁的结构强度，并进行疲劳寿命校核，通过寿命云图结果显示横梁的最低循环次数提升到了165530，满足横梁的寿命要求。