折臂式随车起重机是将货物装、卸及运输功能集于一体的专用起重设备。转台和臂架是随车起重机执行作业的工作机构,其机械性能和动态特性是决定性能强弱的核心因素。本文以湖南双达机电责任有限公司生产的SZD422折臂式随车起重机为研究对象,利用Proe软件和ADAMS软件建立折臂式随车起重机整车的三维模型和运动学模型,对运动学模型进行受力分析,结合静力学分析与拓扑优化方法对工作机构开展轻量化研究,最后,通过正交设计方法对起重机进行减振研究。本文主要研究内容如下:(1)将Proe中建立的三维模型导入ADAMS中,分析起重机转台及臂架在典型工况下的动态特性及受力情况。根据经典力学理论,计算出典型工况下各转动位置的最大受力,与运动学分析结果对比,验证运动学模型的正确性。(2)利用ANSYS软件对转台、动臂和伸缩臂分别建立有限元模型,应用六面体网格划分方法完成网格划分,以运动学分析结果中各位置的最大受力为载荷输入条件,计算结构的应力及位移分布。对转台及臂架开展应力测试试验,对比测试值与计算值,结果表明,有限元分析结果是可信的。(3)利用拓扑优化方法对转台进行结构优化。通过变密度法建立转台结构的拓扑优化模型,以转台重量最小为目标函数、以结构应力上限值为约束条件得到转台的拓扑构型。基于拓扑优化结果提取转台的结构设计模型,考虑制造工艺和装配关系等,确定转台优化方案。(4)最后,针对起重机在作业过程中存在的振动问题,以变幅油缸和伸缩油缸速度为研究对象、臂头位置的吊钩加速度为优化目标。利用单因素分析与正交优化方法大幅降低了起重机在吊装过程中的振动,为液压控制的设计提供理论依据。