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挖掘机在工业与民用建筑、市政工程、道路建设、水利、矿山、交通、能源等土石方施工中占有非常重要的位置，是一种常用的、重要的工程机械。因此重视和加速挖掘机的改进与创新，稳定提高产品质量，对加速现代化工程建设有着重大和长远的意义。 反铲液压挖掘机是挖掘机中一个重要的机种，其工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件，因此，其结构的合理性直接影响到液压挖掘机的工作性能和可靠性。本文在分析反铲液压挖掘机挖掘性能的基础上，利用自主开发的基于VISUAL BASIC 6.0的反铲液压挖掘机工作装置优化设计软件，对反铲液压挖掘机在主挖区内的可行挖掘角度区域（即可行挖掘域）内的挖掘性能进行了整体优化,为工作装置的设计提供了理论依据；此外，在考虑偏载和侧向力的条件下对反铲液压挖掘机在极限工况下作业时工作装置上主要结构件的强度进行了分析，快速、准确地计算出动臂、斗杆、铲斗等部件的受力和变形情况。 本课题所做的工作主要包括以下几个方面： ①分析总结了反铲液压挖掘机工作装置的结构形式和挖掘特点，通过对动臂、斗杆、铲斗机构的运动分析以及对工作装置的动力学分析创建了工作装置上各铰点位置以及各构件受力情况的数学模型。 ②提出了可行挖掘区域的概念，利用自主开发的挖掘性能分析软件对某反铲液压挖掘机可行挖掘区域内的挖掘性能进行了分析，运用挖掘图谱叠加分析方法得出其在可行挖掘域内的叠加图谱及最大挖掘力等。 ③在对某反铲液压挖掘机进行性能分析的基础上，利用自主开发的基于遗传算法的优化设计软件对该机型在可行挖掘域内的挖掘性能进行了优化，并对优化前后的挖掘性能进行了比较。 ④在同时考虑作业偏载和侧向力的条件下，利用有限元软件ANSYS对某反铲液压挖掘机工作装置的主要结构件在危险工况下作业时的强度进行了分析，使强度分析更为接近工程实际。