秉持着完成由中国制造向中国智造转变的愿望,越来越多的工程机械的要求不仅仅停留在简单的完成规定动作,而是需要突破重载条件下液压机械臂稳定夹持、液压关键单元、功率匹配等关键技术,从而实现高精度控制的目的。论文以7自由度的重载机械臂为研究对象,针对其机械结构部分与液压驱动部分进行分析研究,机械部分是液压控制的前提,因此首先对机械部分进行分析后设计相关液压系统,并依据机械臂技术要求对液压系统进行优化。具体研究内容如下:(1)对机械臂的实际工况进行分析,明确机械臂结构类型。在运动学分析上,运用D-H坐标法对机械臂结构与连杆参数进行分析,构建机械臂运动学方程,利用Matlab进行运动学仿真得到机械臂末端的运动轨迹曲线,速度曲线以及位移曲线等从而验证运动学方程建立的正确性。在动力学分析上,通过ADAMS软件进行动力学分析得到各关节转矩与功率曲线图,为后续液压系统设计的参数选取提供参考。(2)研究液压系统基本回路的特点并根据对机械臂液压系统的技术要求,参考类似机械臂液压系统原理,设计符合液压重载机械臂工作要求的液压系统,并深入分析研究负载敏感技术原理,采用以负载的反馈压力控制变量泵的输出流量,使其随负载变化而变化的负载敏感泵控式系统,并分析其动态特性,建立数学模型,得到系统的传递函数框图和开环传递函数。(3)采用AMESim对液压系统进行仿真,针对不同的技术要求使用不同的仿真模型进行仿真。通过建立位置反馈控制模型,得到输入信号与实际位移的对比曲线,验证系统位置反馈控制效果;通过建立负载敏感系统模型,得到负载敏感泵输出压力随负载变化的曲线,验证负载敏感系统对于整体系统的作用效果。(4)运用AMESim软件中的二维机械库与液压库构建机液耦合系统模型,将机械臂机械部分与液压驱动部分的仿真联合在一起,为液压部分与机械部分整体的耦合仿真提供思路。