装载机是一种用途广泛的工程机械，本文所研究的小型轮式装载机是其中的一类，它能通过快速更换工作属具来完成各种不同的工作任务。因此，除了工程中传统工作任务，它还能在农业、林业等行业中发挥各种作用。我国的装载机行业经过了几十年的发展，中型机型发展良好，但小型装载机生产厂家众多，实力不等，许多企业由于应用方法的原因，设计不能达到最优，校核计算精度也不足。故采用一些现代设计方法来对小型多功能装载机进行研究是十分必要的。　　本论文研究的是某企业生产的多功能小型装载机包括前车架、后车架和工作装置在内的车体系统，对其进行虚拟样机动力学仿真，有限元静力学计算，工作装置机构学优化，以及轻量化。通过查阅文献，目前以装载机为对象的结构分析与优化的工作，多数对工程用中大型装载机进行，对类似小型多功能装载机进行该类工作的较为少见，这是本文的创新点。论文详细内容见如下:　　1)介绍了装载机行业的发展现状，有限元理论、多刚体动力学理论、优化设计理论，总结并分析了装载机各种常见的工作装置机构，包括不同的六杆机构和八杆机构，举升平动性等相应的性能指标，为后文研究准备理论基础。　　2)在三维建模软件SolidWorks中建立装载机车体系统模型，抽象装载机工作中的典型工况，即工作循环中的铲入、掘起、举升动作，通过相应的理论及经验公式计算各自的工作载荷。研究所用软件之间的数据传输方法，使用parasolid中间文件格式进行数据传输。　　3)将三维模型导入到ADAMS软件中建立虚拟样机模型，进行动力学仿真。获取了装载机在一个工作循环下各个铰点的受力历程曲线，对应样机的位形定性分析了各个铰点的受力曲线，根据大臂与前车架这一重要铰点的受力峰值情况确定危险工况。并绘制了铲斗摆动角度曲线，发现举升平动性不够理想，指出了优化方向。　　4)在Patran&Nastran软件中对装载机车体系统建立有限元模型进行静力学分析，选取了正载铲入、正载掘起、偏载铲入、偏载掘起四种危险工况，获得了整机的应力云图和位移云图，以及各个零件的应力云图和安全系数，认为大臂、前后车架和摇杆可以考虑减少材料，为探讨轻量化的可能性做准备。　　5)为准备系列化的可能性，为该装载机的系列化产品使用的驱动桥桥壳进行有限元静力学计算，判断其安全裕量。按照标准及企业需求选取载荷进行计算。校核计算认为该桥壳安全裕度充足，可用于大型系列化产品中。　　6)在ADAMS软件中对装载机工作装置进行机构学优化，把举升过程中铲斗摆角降低了94.7％，效果明显;并对结构件通过修改尺寸减少材料进行轻量化设计，质量下降到原质量的90.74％，且在四种工况下进行力学校验表明轻量化后的结构能满足使用要求。