单斗液压挖掘机是工程机械行业使用最为普遍的一种设备,其作业环境多为矿山、河渠、基坑,对工作装置使用安全性、可靠性要求高。由于挖掘机工作时间长、强度大、经常承受冲击载荷,工作装置经常发生疲劳断裂,导致作业中断,造成工程停滞,延误工期,使挖掘机工作效率下降。因此,对挖掘机工作装置进行强度分析、疲劳寿命预测从而在设计阶段做出预估,对于优化挖掘机性能、提高生产效率有十分重要的意义。本文以ZE360型液压挖掘机工作装置为例进行运动学分析、动力学分析、静强度分析和疲劳寿命分析。首先运用机器人学原理中的D-H齐次坐标法,将挖掘机工作装置动臂、斗杆、铲斗视为机械手臂建立工作装置数学模型,并运用MATLAB中Simulink模块建立仿真模型,进行运动学分析,将工作装置参数输入,绘制挖掘机作业包络图。然后对挖掘机进行动力学分析和各工况下受力分析,将挖掘机六种典型工况下的受力结果算出,作为静强度计算的原始数据。其次,对挖掘机各工作装置分别导入ANSYS进行静强度分析,得出工作装置应力云图和位移云图,为下一步疲劳分析做出铺垫。最后,将应力分析结果文件导入MSC.Fatigue疲劳分析软件进行寿命分析,输出疲劳寿命云图和疲劳寿命列表,得出工作装置寿命最小位置和疲劳寿命最小值,为挖掘机工作装置的设计提供技术参考,指导挖掘机前期设计。