在挖掘机动臂设计过程中，动臂的设计性能对挖掘机的工作效率和使用寿命有极大的影响。强度计算是一个极其重要的环节，传统设计方法采用材料力学强度理论，将动臂假设为梁，将数个截面的计算弯曲强度作为整个动臂的强度。动臂的结构与理想梁相差太大，受力情况复杂，按梁计算无法反映结构整体的变形和应力情况，计算误差较大，无法指导设计生产。 　　本课题主要研究一款某机械厂生产的挖掘机动臂的轻量化问题。首先分析了工程机械市场的前景，对挖掘机功能进行了简要的阐述，说明了挖掘机在工程机械行业所占地位以及在工程建设方面不可或缺的作用。本文以挖掘机整体工作性能为前提，以挖掘机动臂动力学分析和轻量化设计作为研究对象。 　　对挖掘机工作装置建立三维模型，结合运动学理论分析了动臂的运动学特征，为动力学分析和有限元分析奠定理论基础。建立的挖掘机工作装置三维模型和挖掘机动臂有限元模型基本准确，所进行的运动学、动力学分析和有限元分析对挖掘机设计和制造有一定的借鉴作用。 　　对工作装置的动力学分析主要依托于 ADAMS 多体动力学软件，计算出六个典型工况下动臂各铰点的载荷，并对其校核。在此基础上对动臂进行有限元分析，计算出六个工况下最大应力和应力集中区域。动臂轻量化设计是在动力学分析和有限元分析的基础上进行的，初步优化后动臂减重3.73%，分段优化后动臂减重达 6.3%，满足强度的同时达到明显的减重效果，有一定的经济效益和应用价值。