高层建筑伴同金融与都市化进程的加快,其数量也在逐年大量提高。作为楼体需要配备的清洗、维护专用的操作设备,擦窗机的利用也在逐步普及。当今楼体风格使大都市的面容更加充满活力,维持其整齐亮丽的容貌给建设单位的设施配备带来了更高的要求。臂架是其主要承载部件,其结构是否合理,直接影响了伸缩臂式擦窗机整机的质量、成本与承载能力,而且关系到施工人员的生命安全。因此,本文以应用最为广泛的屋面轨道伸缩臂式擦窗机的臂架结构为研究对象,对其进行有限元分析与优化研究,为该类别擦窗机的研发与制造奠定基础,同时也对其他类别擦窗机的设计提供一定的指导意义。本文首先采用ANSYS平台下APDL参数化建模方式建立臂架有限元分析模型,在典型工况下对臂架有限元模型进行静力分析得到应力与位移情况,同时进行屈曲分析获得稳定性判断;对臂架进行力学简化后完成了其强度、刚度、整体稳定性、局部稳定性的理论计算,并将理论计算结果与ANSYS分析结果对比验证有限元模型的有效性,为结构优化提供前提;对臂架有限元模型进行模态分析获得结构振动响应特性,提取关键的模态参数,再通过谐响应分析来获得位移响应峰值处的频率,从而确定优化对象,进一步为擦窗机臂架结构动态优化提供了依据;对各节臂架及立柱结构的参数进行灵敏度分析,筛选出高灵敏度的参数;将高灵敏度的参数和臂架及立柱箱型截面的厚度作为后续对比优化研究的参数变量。通过调整参数变量建立对应的有限元模型,对其进行模态分析,对比分析结果获得优化参数,并对该参数方案进行强度、刚度、稳定性的验算,证明其切实可行。本文对伸缩臂式擦窗机的臂架进行有限元分析与优化研究,得到其结构力学特性与优化的结构参数,使擦窗机抗振性能得到改善,为相关产品的设计与研发提供了有效参考。