本课题提出的液压挖掘机工作装置动力学分析及有限元优化设计,是基于已有的仿真技术与有限元分析技术(FEA)等现代先进的计算机处理技术相结合的优化设计方法,也是一种新的集成化、完整化、高效化、系统化的液压挖掘机工作装置分析、优化方法。此方法可实现对挖掘机工作装置的运动学和动力学分析,获得挖掘机工作装置在运动过程中的位移、速度和受力情况,从而确定工作装置各构件铰接点处的载荷大小；通过产品模型的有限元分析及后处理优化设计,可以校核工作装置的强度并实现产品结构的最优化。本文运用运动学仿真技术和有限元分析技术对液压挖掘机工作装置进行了研究,建立了挖掘机工作装置的数学模型,运用解析法研究各铰接点的位移、速度、加速度情况,分析工作装置各构件的动能和势能以及计算铲斗挖掘阻力和斗杆挖掘阻力的大小；建立了挖掘机工作装置的虚拟样机模型,在ADAMS环境下对其进行运动学和动力学分析,确定其工作范围并得到关键铰接点处的受力曲线；对工作装置中的关键受力部件——动臂和斗杆进行有限元分析,校核其强度是否满足要求,进而对动臂结构进行优化设计,使其获得最优尺寸组合以节省生产成本、减轻重量。分析过程中,建模软件、分析软件、优化软件协同作业,不仅可实现数据的实时共享、提高结果准确性,而且为解决挖掘机震动过大、挖掘无力、结构件失效开裂等问题提供了一种新思路和新方法,对相关领域的研究工作也有借鉴和参考价值。