油气弹簧承载能力大，具有良好的非线性刚度特性和阻尼特性，能够保证车辆在恶劣工况下良好的行驶，在矿用自卸车上广泛使用。本文从矿用自卸车平顺性的角度研究了油气弹簧系统的性能和优化方法。考虑了实际气体状态特性、油液压缩以及单向阀等因素，建立了参数化油气弹簧的非线性数学模型，通过弹簧力函数将其引入至整车动力学模型，整车动力学模型的建立参照了车辆结构参数和性能指标，然后分析了该车在随机路面上和脉冲凸块路面上的平顺性。随机路面的建立根据国标GB/T7031-2005《机械振动道路路面谱测量数据报告》对路面谱的要求，采用了谐波叠加法拟合路面谱，并且进行了验证。脉冲凸块的选择则根据整车和车轮尺寸的相对大小参照了国标GB/T4970-2009《汽车平顺性试验方法》，仿真分析结果表明油气弹簧优良的减振性能，使车辆有较好的平顺性能。建立油气弹簧优化数学模型时，选取了前后油气弹簧活塞杆杆径、初始充气体积、阻尼孔孔径参数作为设计变量，根据平顺性的要求以及该车簧载质量大的特点，选取了驾驶员座椅支撑面的振动加权加速度均方根值和车身质心垂直振动加权加速度均方根值作为目标函数，同时为使悬架系统拥有良好的综合性能，对油气弹簧工作行程、车轮动载荷和悬架偏频进行约束。针对该非线性整车悬架优化问题，采用移动最小二乘法构造近似模型，运用遗传算法对油气弹簧参数进行优化计算。优化结果表明，整车平顺性提高了约15.2%。为以后提高重型矿用自卸车平顺性和油气弹簧优化设计提供了参考依据。