煤炭采样机械臂结构强度和工作可靠性的优劣直接影响整机的性能。当前用煤量的增加导致了运输量的增大，因而对煤炭采样的要求也越来越高，今后机械化采样代替人工采样势在必行。为了更好地实现采样臂的可靠、自动采样和实时控制，就有必要对煤炭采样机械臂的运动性能及动力学性能进行系统的研究。本文在此背景下结合实际项目，对煤炭采样机械臂运动学和动力学分析研究，论文的主要工作有：综述煤炭采样发展概述及其机械臂国内外的研究现状，并分析煤炭采样机械臂的结构和工作特点，明确课题研究的意义，建立了煤炭采样机械臂的连杆坐标系，并进行坐标变换以便于在多种工况下对其结构进行有限元静强度分析。建立大臂、小臂的实体单元有限元模型，对其进行典型工况下的静强度分析，得到工作范围内的危险工况。首先在ADAMS中建立煤炭采样机械臂的刚性模型，联合ANSYS和ADAMS建立大臂、小臂以及伸缩臂为柔性部件的整机刚柔耦合虚拟样机，两种模型对比得到刚性模型和刚柔耦合模型的区别与联系，对其特殊的工况进行动应力仿真分析，并在此基础上对煤炭采样机械臂进行了模态分析和冲击响应分析，两者结合起来研究了煤炭采样机械臂的动态特性，得到了各种工况下结构参数对应力的影响，为后续结构动态优化设计奠定了理论基础。本文根据实际项目需求，通过对煤炭采样机械臂运动学和动力学的仿真分析，所得到的结果对以后相关类似结构的设计提供了借鉴和设计思路，具有重要的工程实用价值。