游梁式抽油机因结构简单而广泛应用于原油开采中,它的性能好坏直接影响原油生产。许多学者对抽油机的结构及零部件的优化设计作了大量的研究工作,改善了抽油机的工作性能。但是,抽油机使用时仍存在故障率高、寿命短、可靠性较差等问题,给油田生产造成了很大损失。为了进一步提高抽油机的可靠性,降低对电能的消耗,本文以CYJYP6-2.5-26HF型游梁式抽油机为研究对象,对其整机结构及关键部件进行了优化设计与可靠性分析。运用Solid Works三维绘图软件对抽油机整机及关键部件进行建模,结合该型抽油机结构特性与几何参数,对其四连杆机构的运动特性进行了分析。建立了运动学（悬点位移、悬点速度、悬点加速度）、动力学（悬点载荷、平衡载荷、减速器净扭矩）方程,详细介绍了理论分析方法及计算推导公式,为后续的虚拟样机分析与关键部件的有限元分析提供数据及理论支持。运用ADAMS/View软件,对导入的抽油机模型进行运动学、动力学虚拟样机测试,得出该抽油机关键部件驴头、曲柄、连杆装置在不同方向上的运动学变化规律曲线;得出抽油机各机构铰接处所受力与力矩在不同方向上的动力学变化规律曲线。通过分析,验证了理论计算与模型建立的合理性、正确性以及抽油机运行的平稳性。运用ANSYS Workbench软件对抽油机整机及关键部件进行静力学和模态分析。通过对该抽油机支架、游梁以及连杆装置的静力学分析,得出以上结构的安全系数均在设计的安全范围内,疲劳寿命设计合理、安全可靠,没有出现较大的应变、应力集中现象;通过对该抽油机整机、游梁及连杆装置的模态分析,得出整机及关键部件在正常工况下,固有频率远低于前6阶共振频率,不会发生共振现象。最后基于多目标优化算法,运用ADAMS/View软件中的优化设计模块,对简化后的CYJYP6-2.5-26HF型抽油机模型进行优化设计分析。通过参数化建模,以降低曲柄扭矩的绝对最大值为优化目标,对设计变量的敏感度大小进行优化分析,得出优化后抽油机的输入功率降低了1.8368KW。并基于6-Sigma技术分析优化后的抽油机曲柄摇杆机构的安全因子概率分布,分析优化后结构的可靠性大小,为今后抽油机的进一步优化设计提供了参考依据。