挖掘机作为工程机械主要类型之一,是土石方开挖的主要机械设备,挖掘机种类较多,可根据工作装置的不同进行分类。挖掘机工作装置作为挖掘机的重要组成部分,它的工作环境异常恶劣,结构设计的合理性,安全可靠性等备受人们的关注。因此,对挖掘机工作装置展开深入的研究和分析是十分迫切和必要的。长期以来,我国对挖掘机的设计都采用传统的设计方法,根据以前的经验公式列出一系列可行的方案,然后在这些方案中挑选出比较理想的设计方案进行设计生产。然而这种方法存在诸多缺点,工作量大,设计开发周期长,所需的成本较高,对产品的潜在问题也无法进行有效的预测,最终导致设计的产品质量较低。为了适应现代化市场的需求,缩短产品周期,降低成本,并且设计出较优的产品,运用现代设计方法对挖掘机进行设计研究很有必要。而虚拟样机技术就是一种确实可行的方法,能满足以上要求。本文针对某型号的反铲液压挖掘机,建立工作装置三维几何模型,然后进行动力学仿真和结构优化,主要研究内容如下:1)首先了解液压挖掘机的基本组成、工作原理以及在挖掘过程中的几个重要参数,并进行了挖掘阻力的计算分析。利用Pro/E三维软件创建液压挖掘机各零件模型,再它们装配成挖掘机整机。2)将挖掘机三维模型导入ADAMS中,把在Pro/E中建立的动臂和斗杆零件模型分别导入到有限元分析软件ANSYS中,对它们进行网格划分,节点刚性化,输出动臂和斗杆MNF中性文件。3)再将MNF中性文件替换掉ADAMS中的动臂和斗杆,生成刚柔耦合模型并进行运动学和动力学仿真。4)运用ADAMS软件对铲斗连杆机构进行优化设计。