大型机械式挖掘机在目前国际国内的矿山开采及工程施工中得到了广泛的应用,大型挖掘机的性能和水平代表了一个国家的工业水平和科学技术水平。动臂是挖掘机工作装置中主要的承载部件,动臂的性能优劣,对挖掘机工作效率及使用寿命影响极大。因此对动臂进行强度等方法的研究,对保证设备正常工作,尤为重要。在对挖掘机进行初步设计的过程中,充分考虑产品设计需要满足强度、刚性、结构稳定性以及经济性的要求。建立数学模型,确定目标函数和约束函数,运用可靠的优化方法进行优化设计。根据钢结构设计规范和基本外载荷,以动臂的经济高为原则,确定动臂主要断面几何参数,运用三维建模软件PRO/E,建立动臂的参数化模型,将其导入ANSYS Workbench有限元软件分析平台,对其进行静力学分析,得到动臂的应力云图,运用可靠的优化方法,建立优化设计数学模型,以动臂的重量最轻为目标函数,以强度和结构稳定性为约束条件,以动臂腹板与翼板的厚度为设计变量。得到动臂的合理断面几何参数,降低动臂的重量。机械式挖掘机推压减速箱箱体是动臂的结构的重要组成部分,其受力复杂。箱体的强度与刚度是影响齿轮传动的重要因素之一,为此,采用强度与刚度的准则,将板件简化为梁,对推压减速箱箱体主要结构尺寸进行设计,初步获得主要结构件的厚度,再运用ANSYS Workbench软件在原有对动臂整体分析的基础上,提取推压减速箱子模块,对其进行详细计算分析,得到该箱体的应力与应变分布。为工程实际提供了参考。综上,上述工作的实施,为大型矿用机械式挖掘机的设计,提供了可借鉴的方法,具有指导意义。