液压挖掘机作为土石方工程的主要施工机械,在能源、矿山、交通、农田水利、城镇建设中得到广泛的应用,还可用于现代化军事工程等领域。挖掘机具有多品种、多功能及高效率等特点,在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量,加快建设速度等方面起着十分重要的作用。液压挖掘机中挖掘土石方的装置称为工作装置,作为液压挖掘机的关键部件,其设计是否合理直接影响挖掘机整体性能是否优越,其性能和可靠性直接影响挖掘机的综合性能,是整机先进性的重要标志[1]。因此对液压挖掘机工作装置进行研究是很有必要的。本文对液压挖掘机整机的组成及其工作装置结构做了详细的阐述,并在静态特性方面对液压挖掘机的典型挖掘工况进行了分析。使用SolidWorks软件建立某型号的液压挖掘机三维模型,运用SolidWorks的插件Simulation对液压挖掘机工作装置三维模型进行了有限元分析,从而得出工作装置中动臂、斗杆等的应力情况,得到的结果是它小于许用应力,满足材料的使用要求,可以进行优化设计。在动态特性方面,以工作装置在工作范围内从上止点到下止点运行过程中,各液压油缸驱动力为研作究对象。首先、采用SolidWorksMotion建立液压挖掘机工作装置的运动算例,运动算例可以根据需要列举出工作装置所有零部件的力、速度、加速度和能量等物理量;接着、采用SolidWorksMotion建立液压挖掘机工作装置的设计算例,以运动算例中驱动各构件时油缸驱动力最小为优化目标,对各零部件进行了优化,再利用优化后的尺寸,参数化驱动原三维模型重新建模;之后、利用SolidWorks的干涉检查功能对优化后的工作装置进行了干涉检查,以保证优化后的工作装置在工作中不存在干涉且能达到预想的设计效果。最后再一次使用SolidWorks软件的有限元分析插件Simulation对优化后的液压挖掘机工作装置三维模型进行了有限元分析,验证了工作装置优化设计的正确性和可行性。