近年来由于国家政策的大力支持,国内湿喷机行业得到了快速发展。混凝土湿喷台车是一种借助泵送机构和机械手实现喷射混凝土的机械设备,广泛应用于公路隧道施工和水电站施工领域等。目前,国内在混凝土喷射施工技术方面还不太成熟,例如整机配置不合理、操作复杂、工况适应性差等,在结构设计上还不太合理,可靠性不高,对混凝土湿喷机械臂的设计研究相对滞后,在理论分析上的研究亦相对较少。所以,本文以混凝土湿喷台车为研究对象,从整车的主要结构设计及选型、抗倾覆稳定性、湿喷机械臂的静力学、运动学和动力学等几个方面进行研究。首先,本文介绍了混凝土湿喷台车的发展前景和研究意义,阐述了湿喷台车的国外及国内研究现状,并对本文的研究内容作出了具体章节安排。结合湿喷台车的工作环境、总体要求和工况以及湿喷台车的发展趋势,确定了湿喷台车的总体结构参数,对底盘和发动机进行选型、对泵送机构、湿喷机械臂等关键结构进行了设计计算,并在Pro/E中完成了对其三维模型的绘制。其次,对湿喷台车的抗倾覆稳定性分析包括纵向稳定性和横向稳定性分析,计算出喷头工作时受到的反作用力,验证了所设计的混凝土湿喷台车在喷射工作和运输时具有抗倾覆稳定性能,不会发生前翻、后翻及侧翻。利用ANSYS workbench软件对湿喷机械臂的最危险状况进行静力学分析,结果表明湿喷机械臂的设计满足强度和刚度要求。之后对湿喷机械臂系统的模态进行分析,并根据模态分析前六阶结果提出了相应措施避免湿喷台车在施工工作中产生共振。采用D-H参数法完成了对湿喷机械臂的数学建模,求解出运动学方程,利用Matlab Robotics toolbox对湿喷机械臂进行运动学仿真分析,检验了模型的正确性。基于蒙特卡洛法求解工作空间,在机器人工具箱中完成对湿喷机械臂的关节空间轨迹规划,结果表明其设计符合运动要求。最后,采用拉格朗日方程建立湿喷机械臂的动力学模型,利用Adams软件进行动态仿真分析,计算典型工况下各油缸的驱动力变化,得到了各油缸的最大载荷值,为混凝土湿喷台车液压系统的设计奠定了基础。