挖掘机械是工程建筑机械的主要机种之一,在工业、建筑、开矿等众多领域中都有着非常重要的作用。随着国民经济的快速发展,大型正铲液压挖掘机的需求量越来越大,对其研究也越来越广泛。相比国外而言,国内对其技术研究还比较少,国内想发展大型正铲液压挖掘机还受国外知识产权的限制。本文基于运动链拓扑图图谱数据库中优选出的一种12杆3自由度的工作装置构型,分别对其进行运动学、静力学、动力学等方面的研究,使其尽快投入到实际应用中。首先基于D-H法对挖掘机工作装置建立运动学模型,在给定的相关数据的情况下对其进行了运动学求解,并分别对其运动学正解、运动学逆解、工作空间、典型挖掘作业以及机构及其构件的速度、加速度进行了相关分析。然后建立了工作装置及其各构件的静力学模型,并进行了受力分析。运用Ansys软件分析了工作装置在危险状态下主要构件的静态强度。接着建立工作液压缸挖掘力和整机挖掘力的理论方程并进行了求解与分析,绘制了挖掘图谱。最后对工作装置建立了动力学模型并进行了分析以及引入了虚拟样机技术,将挖掘机三维模型导入到虚拟样机分析软件Adams中并对其进行了动力学仿真分析,输出了相应的关系仿真曲线。