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液压挖掘机在我国经济建设中占有举足轻重的地位,是应用广泛的工程机械之一,随着我国政府对基础经济建设的重视,国内市场需求量将不可避免地上升；生产成本的高低、生产周期的长短及产品的机械性能成为液压挖掘机企业市场竞争力的一个重要因素。由于计算机技术的飞速发展,传统的设计方法已经不能满足现有技术的发展,新的机械设计方法应用越来越广泛。虚拟样机技术就是一种全新的基于计算机动态产品设计的新技术,被越来越多的应用于新产品的研发和设计。应用虚拟样机技术可以缩短产品研发周期,提前预测产品的静态、动态性能。因此,很有必要应用虚拟样机技术进行液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机的动力学研究。本文以三维建模软件Pro/E4.0、有限元分析软件ANSYS10.0、动力学仿真软件ADAMS2012为设计平台,以斗容量1m3的某型号液压挖掘机为设计原型,结合三款软件各自优点创建液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机模型,最终实现在ADAMS里进行动力学仿真分析及机构优化设计。根据研究目的,本文主要做了以下几个方面的研究：1)从理论方面对液压挖掘机结构组成及工作原理进行分析,运用数力学矩阵矢量方法对液压挖掘机主要机构进行运动分析。掌握液压挖掘机作业过程及基本作业方式,确定整机数学模型。2)应用Pro/E软件建立液压挖掘机三维虚拟样机模型。对刚性虚拟样机进行运动干涉检查以确定合理的虚拟样机模型。为下一步建立液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机奠定基础。3.)研究液压挖掘机刚柔耦合模型虚拟样机的建模方法,确定Pro/E、 ANSYS、ADAMS三款软件之间的数据交换方法。在ADAMS环境下将Pro/E中建立的刚性虚拟样机和ANSYS中建立的柔性体进行替换,最终完成液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机的建立。根据研究目的,在ADAMS中实现动力学仿真分析,并输出仿真数据及图像。4)为了提高液压挖掘机的最大挖掘力,应用ADAMS优化设计模块对液压挖掘机铲斗连杆机构进行优化设计。根据优化分析得出的结果确定改进方案,使铲斗连杆机构的传动比有了显著地提高。