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轮式装载机广泛应用于港口工程、矿业开采等施工领域，工作环境恶劣、作业强度高，前车架作为其主要承载基体容易发生破坏失效，提高前车架结构的疲劳寿命对提升装载机整机性能、提高装载机作业效率有着重要的意义。本文依托横向课题（S512141）“结构件试验台泵站系统”，针对某型轮式装载机前车架结构疲劳寿命预测与优化问题展开研究。分别采用多体动力学与有限元相结合的仿真方法、被试样机的实验室加速寿命试验方法等，对装载机前车架结构的疲劳寿命进行预测，应用导重准则法对前车架现行结构方案进行改进优化。论文主要研究内容包括：（1）前车架动态特性研究。分析轮式装载机作业工况及前车架系统受力状况，计算装载机各种工况下的工作阻力；建立轮式装载机整车机构多体动力学仿真模型，进行模拟完整作业工况过程的前车架动力学分析，获取前车架时域载荷历程。通过分析得知：前车架在插入、举升及卸载工况中的承载状况最为严重，在开始举升与举升到位时刻伴随冲击震荡。（2）前车架有限元分析。建立装载机前车架有限元模型，进行基于时域载荷历程的前车架动态有限元分析；获得前车架结构的应力响应状态，对前车架结构的危险部位进行评估。通过应力分析获知：前车架在举升与卸载工况中的应力响应复杂，应力集中状况严重，整体应力水平最高，峰值应力达到186.8Mpa，整体安全系数为1.85；举升工况与卸载工况是前车架结构的危险作业环节。（3）前车架疲劳寿命预测。分析并确定针对前车架疲劳寿命的评定方法、计算准则及前车架材料力学特性；创建前车架疲劳寿命分析模型，预测前车架在典型作业工况下的疲劳寿命为6178小时，整体安全系数为0.74；通过加速寿命实验方法反推预测前车架疲劳寿命区间为（4167，6250）小时，整体安全系数区间为（0.52，0.78）。两种疲劳寿命预测结果区间内一致，本文研究后认为该前车架未达到8000小时的预期寿命要求；不满足矿山用轮式装载机车架在全寿命周期内（3至5年）不允许发生失效的要求。（4）前车架结构优化。在对前车架进行初步结构改进的基础上，采用导重准则法，按照等强度原则，对前车架结构进行优化。优化后的前车架：最大应力下降到60.66Mpa，总体强度安全系数提升至5.69；最小工作寿命为19090小时，整体疲劳安全系数提升至2.29。