斗轮堆取料机是单件小批量生产的大型散料输送设备，大多数情况下是针对某个具体项目而设计制造的，在设备设计和制造时需针对不同用户实际需求作相应的改变。能及时根据客户需求设计出相应的产品，就能在日益激烈的市场竞争中保持优势，这对于企业的发展及技术创新具有重要意义，对产品进行参数化设计是实现此目标的主要手段。本文以DQL1200/1600.35斗轮堆取料机臂架作为研究对象，通过对CAD参数化技术及参数化有限元分析方法的研究，建立了斗轮堆取料机臂架的CAD参数化、参数化有限元分析及优化的体系架构，并开发了臂架参数化设计系统，论文的主要研究工作和研究成果如下：1)研究了基于框架的自上而下的参数化设计方法，并在斗轮堆取料机臂架的CAD参数化设计中得到应用。2)研究了参数化有限元理论及方法，并利用ANSYS二次开发语言APDL进行编程，建立了臂架有限元参数化模型，并对臂架参数化有限元模型进行了静力学分析。3)研究了优化设计的理论及方法，对臂架进行了尺寸优化设计，减轻了设备重量，并对优化后的模型进行了静力分析和模态分析验证；为了使结构设计更加合理，以刚度最大(应变能最小或柔顺度最小)为优化的目标函数，以体积作为优化的约束函数，对臂架进行拓扑优化分析，得到臂架的概念模型图。4)以实现臂架自动化设计为目标，以VB为编程工具，开发完成了斗轮堆取料机臂架参数化设计系统，该系统可以实现臂架的CAD参数化设计以及参数化的有限元静力分析与结构尺寸优化设计，为斗轮堆取料机臂架提供了从CAD到CAE的一整套操作简单且高效的设计平台。臂架参数化设计的实现及设计系统的开发可以使设计人员很方便的实现对臂架的局部修改及重新设计过程，提高了臂架的设计效率和设计质量，而且简化了CAE分析部分的操作过程、降低了对设计者的专业软件的使用要求，降低了工程师的劳动强度。