工程机械是我国机械行业的重要组成部分,在交通运输、城市建设、农田水利等领域发挥着重要作用。随着技术的提高和大型工程的逐渐增多,工程机械逐渐向大型化方向发展。大型工程机械由于负载高、作业频繁等原因,整车运行机构多数采用车轮-轨道式,轮轨接触状态是决定结构承载能力的关键,结构接触问题的特点为低速重载。工程机械的大型化使得整机重量增大,工作时的动载荷变大,整机晃动加剧,这对工程机械轮轨结构的承载能力和使用寿命提出了更高的要求。本文首先根据轮压值和整车运行速度对低速重载工程机械进行定义,分析低速重载工程机械的接触特点,以门式起重机为典型低速重载工程机械建立ADAMS动力学仿真的虚拟样机模型。根据门式起重机正常工况的工作循环过程进行动力学仿真分析,获取门式起重机轮轨结构动态接触特性,为轮轨接触结构有限元分析及优化提供数据支持。分别运用赫兹接触理论和有限元弹性接触分析的方法对运行车轮与轨道进行弹性接触分析,对比发现有限元弹性接触分析的方法较为符合实际接触状态。对运行车轮与轨道进行有限元弹塑性接触分析,与弹性接触分析结果进行对比发现轮轨结构材料已达到材料屈服极限,弹塑性轮轨材料具有较好的承载能力。对无轮缘车轮-轨道结构进行弹性分析,与双轮缘车轮结构对比,其接触区域应力值较小,结构有较好的稳定性。基于ANSYS的PDS模块对轮轨接触区域参数进行灵敏度分析,获得对接触分析影响最大的参数,并以此进行优化,为获得接触分析的有效结果提供参考。最后,基于ANSYS的ADPL参数化语言分别对双轮缘车轮-轨道结构的结构参数和无轮缘车轮-轨道结构的材料进行优化和分析选择,并对优化前后结果进行对比,验证优化的合理性。目前,对于大型工程机械轮轨结构的接触分析的研究较少,本文对低速重载工程机械轮轨结构进行接触分析,提出基于改善轮轨接触区域分析状态的优化方法,对获得接触分析的有效结果有着较大意义,并对轮轨结构进行结构改进,可在一定程度上减小由于接触产生的破坏,对工程机械轮轨结构的设计与研发提供参考和依据,为工程机械技术的进一步发展奠定基础。