随着煤炭市场对煤矿生产需求的日益增长,综采工作面的安装工作也随之增多,液压变轨起重机成为综采工作面实现快速安装回撤的重要设备。由于液压变轨起重机是一种新型设备,并且井工矿的安全生产越来越受到国家的重视,其安全性能对井工矿的正常运行起着决定性作用,对其关键部件的力学分析和优化工作势在必行。本文的研究对象是NDB-9/15液压变轨起重机,其关键部件主要包括起升机构、支顶机构、行走机构,其中伸缩臂和支顶机构是液压变轨起重机重要的承载部件,它们的力学性能直接影响液压变轨起重机的安全性与可靠性。通过对液压变轨起重机关键部件的受力分析与设计计算,从常规力学分析验证设计的合理性利用ANSYS Workbench软件分别对伸缩臂和支顶机构进行静力学分析,验证设计的合理性。通过分析伸缩臂在三种不同工况下的应力、应变、总位移的变化情况,滑块、搭接量、仰角对伸缩臂的影响不同,并得到呈现一定规律的特性曲线。通过静力学分析伸缩臂在最危险工况下,伸缩臂在强度刚度满足的条件下有很大的余度。运用ANSYS Workbench软件以最小质量为目标函数,在满足强度和刚度的条件下,分别对主臂与副臂进行优化设计,得出最优解。优化后伸缩臂的总质量减少54.42kg,节省材料4.6%。