轮式装载机是一种典型的工程机械设备,在公路、铁路、建筑、矿山、水利、码头等工程建设中起着十分重要的作用。装载机常在各种复杂工况下工作,故其结构件容易破损而失效。工作装置作为轮式装载机的核心部件,其强度、可靠性和耐久性将直接影响到装载机的工作性能和工作效率。因此,本文采用先进的现代设计方法对装载机工作装置进行分析研究。首先,对轮式装载机工作装置的基本结构、作业方式和作业工况进行了研究,并对典型工况下的工作装置进行了外载荷计算及受力分析,为后续分析提供基础数据。利用三维建模软件Solidworks建立工作装置的三维几何模型。其次,介绍了多体系统动力学基本理论和方法,研究了装载机工作装置多体系统仿真模型的建立方法,利用ANSYS完成了部分零部件的柔性化,研究了模态中性文件的生成方法。利用多体系统动力学软件ADAMS建立了正载工况下以及偏载工况下工作装置的刚柔耦合模型,并分别对两个系统模型进行动力学仿真,得出正载和偏载两种情况下工作装置关键铰点的受力历程曲线,从而分析出装载机作业过程中的危险工况,为后续有限元分析提供依据。最后,利用有限元分析软件ANSYS,选取装载机作业过程中的六种典型工况,建立了工作装置的有限元模型,并对其进行静力学强度计算,得出各工况下工作装置总体结构及重要零部件的应力、位移分布情况,并得到各重要零部件在各个工况下的危险部位。通过对工作装置施加一定范围内的水平力和垂直力,得到构件不同受力状况下的应力分布情况,同时选取动臂上受力相对较大的几个位置,将各个位置应力与对应外载荷数据进行拟合,得到了相应的应力-外载荷关系,为后期试验载荷谱的编制提供参考。