近些年,随着人们环保意识的增加,城乡生态环境得到了显著的关注,相关政策也一一出台,解决城乡垃圾处理问题刻不容缓。本文主要以垃圾清运车上料机构为研究对象,设计出垃圾清运车的自动抓取机械手装置,是实现高效运输生活垃圾的关键设备。整个设备位于垃圾清运车的右侧,嵌入箱体内,减少了车厢的横向面积和倾覆力矩,该设备优点在于其结构简单,制造成本低,可安装于日常生活垃圾、厨余垃圾等专用车上,能够完成垃圾桶的准确抓取、倾倒工作,且倾倒口独特的倾斜设计,减少了垃圾倾倒时的外漏现象,大大提高了垃圾回收的工作效率,也积极响应了新时代发展的要求,为共建绿色家园增添一份力量。本文首先分析了国内外垃圾清运车上料机构的现有技术方案,找出目前国内外垃圾清运车上料机构在倾倒垃圾时存在的缺陷与不足,并提出有效改进方案,完成了整体设备的设计工作。该设备分为抓取机构、滑轨支架、箱盖三个部分,其中,抓取机构与箱盖开合装置进行了互锁,使垃圾箱盖只在倒垃圾时打开,避免了二次污染。抓取机构采用双液压缸同时控制,达到手爪的同步抓取和自锁效果。滑轨支架两端装有滚轮,可使滑轨支架在被推出的同时上下滑动产生倾斜角度,既实现了抓取机构靠近垃圾桶抓取的效果,又可以减少垃圾倾倒时的惯性力。其次,对自动抓取机械手装置进行运动仿真和关键部件的力学分析,运用Solidworks motion插件,导入三维模型,通过施加驱动力,完成机械手的速度与位移曲线运动仿真,验证了机械手在运动过程时的可行性与稳定性,同时,采用有限元分析软件分析出关键部件的力学性能,找到最大应力、位移、应变发生的位置,对有限元分析的结果进行阐述,校验关键部件是否满足强度、刚度要求,对于不满足要求的部件进行改进。然后,分析液压系统的工况,画出各个装置的受力简图,计算出各个装置所受最大负载,确定出各个装置液压缸的最大推力,结合液压缸的最大推力与设备类型,通过查阅设计手册确定出液压系统设计的主要参数,完成了整体液压系统设计。最后,验证液压系统工作的可靠性,通过对液压系统中的提升装置、抓取装置、箱盖开合装置依次进行可靠性分析,建立了可靠性分析数学模型,借助MATLAB软件,模拟出系统各个工步和整个系统的可靠性曲线,计算出系统的平均无故障时间。同时,基于可靠性分析的结果,提出维护策略,以便尽可能的提高液压系统的使用寿命,降低运行成本。