本论文在前人研究基础上对重型汽车双前桥转向系统运动学分析和优化设计内容进行了拓展和深入，对转向系统力学特性和整车动力学仿真作了进一步地探讨和研究，具体如下： 运动学方面，首次将多刚体运动学理论中R-W图论方法，运用到双前桥转向系统运动学分析中。通过建立为双前桥转向系统缩减有向图，补充相应约束方程，建立系统数学模型，得到了任意时刻刚体质心的运动方程，这是建立双前桥转向系统数学模型的一种新方法。 利用ADAMS/View软件，建立了某载重汽车的双前桥转向系统运动学模型，选择设计变量，将模型参数化、确定优化目标，完成双前桥转向系统优化设计，并得出优化结论：当汽车一二轴轴距发生变化时，瞬时转动中心位置会相应发生变化，且转向传动摇臂机构构件尺寸及其与车架铰接位置对转向轮转角影响显著。建立双前桥转向系统的ADAMs/car模型，并将悬架模块与转向模块装配成子系统，对车轮上下平行跳动、反向跳动进行了虚拟仿真。重点分析车轮跳动过程中车轮定位参数的变化及其对整车转向性能、轮胎磨损状况等的影响。 动力学方面，本文对轮胎力学特性、原地转向阻力矩、转向传动机构中主要构件力和力矩的传递关系进行了理论分析，建立了传动摇臂机构构件受力情况及液压助力转向系统数学模型。运用此数学模型，校核了传动摇臂机构构件强度，并根据负载大小初步估算了液压助力系统参数，为动力转向器输出力矩与后助力缸助力的匹配设计提供了一种参考。 最后，建立重型汽车双前桥转向系统动力学仿真模型，对该模型分别进行空、满载状态下整车原地转向仿真，得出了原地转向阻力矩、传动机构杆件受力情况及轮胎力等仿真结果。并将仿真结果和动力学数学模型计算结果相比较。这两种研究结果的一致性，说明了仿真模型和数学模型均为正确的，也表明了本文动力学研究方法是有效的且具有一定的工程应用价值。