液压挖掘机是主要的施工机械,广泛应用于交通、水利、能源、城镇建设等领域的机械化施工。液压挖掘机利用工作装置进行土石方挖掘,工作装置的性能是整机先进性的重要标志。工作装置作业由三个油缸复合动作及铲斗和土石方的相互作用实现。利用虚拟样机技术,对工作装置作业过程进行运动仿真与动态显示,使得设计人员在设计阶段就可以看到其设计的方案的合理性,机构参数设计是否最优。反铲工作装置设计的好坏以及其各个铰接点的位置直接影响整机的性能。基于这种实际情况,本文第一部分采用MATLAB SIMULINK中的SimMechanics对反铲工作装置进行运行学仿真,判断初始参数能否满足基本的整机要求。第二部分在第一部分的基础上,对反铲工作装置进行动力学仿真优化,判断结构的合理性,细化各个铰接点的位置。本文主要的研究内容如下：(1)分析液压挖掘机的典型工况,根据液压挖掘机的工作特点,从几何尺寸、动力特性、结构强度等方面讨论了液压挖掘机工作装置的设计要求。(2)在工作装置运动学、动力学理论分析的基础上,研究挖掘机工作装置性能可视化分析方法。应用MATLAB SIMULINK中的工具箱SimMechanics,准确快速的分析工作装置的基本挖掘尺寸,如最大挖掘高度、最大挖掘深度、最大挖掘半径、最大水平挖掘半径。(3)以在满足特定挖掘阻力的前提下,使工作装置3个油缸受到的作用力最小为优化目标,建立了工作装置动力学优化设计模型,采用ADAMS进行优化计算。优化方案在产品改进设计中能得到应用,达到提高整机挖掘性能的目的。