优化设计方法已在我国工程设计领域得到广泛运用。它是建立在近代数学最优化方法和计算机程序之上,解决复杂设计问题的一种有效工具,是计算机辅助设计(CAD)应用中的一个重要方面。它运用到机械设计中,能根据产品的要求,合理地确定和计算各项参数,以其达到最佳设计目标。本文以WYL160 型液压挖掘机工作装置为例,进行了性能参数和结构的运动与动力综合优化研究。主要工作和结论以下: ①在深入研究优化设计方法和综合设计方法的基础上,提出了综合优化设计方法。其方法为复杂机械优化设计提出了一种新的优化设计思想,建立了一种能用于产品开发、设计的新体系。②根据机器人机械手结构原理,应用Denavit-Hartenberg 齐次变换矩阵对液压挖掘机工作装置运动与动力分析,导出了新的工作装置运动学和动力学方程。③完成了液压挖掘机工作装置性能参数的运动与动力综合优化。优化改进了挖掘机工作装置的主要性能参数。④完成了液压挖掘机工作装置的结构综合优化。探讨了结构综合优化集成,即结构优化建模、结构有限元分析、灵敏度分析、前后置处理、综合优化设计和CAD 系统等。通过综合优化计算,减轻了工作装置的重量,提高了挖掘机设计的安全可靠性。⑤运用综合优化设计理论和方法,研制开发出液压挖掘机工作装置运动与动力综合优化CAD 系统。实现了动态分析和面向对象的优化设计过程。