海底犁式挖沟机主要用于海底开沟埋管,保护海底光缆及管道,具有广阔的应用前景。本课题源自中国海洋石油工程公司的“硬质粘土挖沟技术与装备研究”项目。目的在于设计并研制出具有自主知识产权的、用于海底开沟、管道深埋的犁式挖沟机。论文基于国内外海底开沟机械设计的成功经验,通过对犁式挖沟机的结构设计因素的分析研究,设计了可以用于水深50米的犁式开沟机械,并对其进行了仿真研究。首先,在深入分析了国内外大量开沟机械相关技术研究的基础上,根据作业任务所限定的设计特征,规划了犁式挖沟机的原理样机系统,确定了犁式挖沟机的主要组成部分：主体机架、提升机械手和导向机械手、滑靴及支撑腿、牵引力调整舵、犁体及其支撑等五部分,其中主体机架是整个犁式挖沟机的承载主体,包括拖轮牵引力、土壤阻力及海水流体力；提升机械手和导向机械手主要是抓取、提升管道,在开沟工程中抱紧管道,使管道处于一定的挠度状态；滑靴及支撑腿是犁式挖沟机在海底平面行走及支撑整个犁体的重要部分；牵引力调整舵调整犁式挖沟机的前进方向,保持管道延伸方向的相同；犁体根据开沟的沟型和沟深设计,其曲面影响着破土和土垡的翻转。它们之间相互配合保证犁式挖沟机能够在复杂多变的海底顺利开沟,辅助配件则对整个系统进行补充和优化。然后,在给出犁式挖沟机特征参数的基础上,确定各主要功能模块的具体结构形式,利用SolidWorks软件进行结构优化设计,进行了虚拟装配,以预测其性能,进而改进设计,提高性能。在整体设计完成后,对每一部分都进行有限元分析校核,对运动模型进行运动学仿真。本课题研究也可为同类研究参考。