目前，在许多产煤和用煤企业中，煤炭的采样已经普遍机械化。实现机械化采样能降低劳动强度、增加采样的透明度、提高生产效率。车载移动式煤炭采样机是机械化采样设备中的一种，它是为煤矿、电厂、铁路及港口等大型企业进行煤碳质量分布式随机抽样而设计的一种专用设备。本文针对课题组前期开发的车载移动式煤炭采样机中的采样机械臂及其液压系统的三维虚拟设计问题，使用专业软件进行了三维虚拟设计、装配以及运动学分析。首先，通过查阅相关资料理解采样装置各部分的工作原理、运动轨迹以及设计要求，结合三种极限工况，列出关于采样臂尺寸的求解方程组，利用Matlab编程设计得到采样臂的结构设计尺寸。然后，对采样臂各液压缸进行计算，得到液压缸行程和相关设计尺寸，根据设计要求对采样头进行了选型与尺寸的计算，利用三维建模软件Solidworks建立采样装置各零件模型以及虚拟装配。在得到上述设计模型及数据的基础上，将三维模型导入虚拟样机软件ADAMS进行运动学分析，得到采样过程中大臂的最大转角和伸缩臂的最大伸缩距离以及各关键铰点的受力情况，为采样臂结构的优化提供了数据支持。最后，对采样装置的液压系统进行了动力学分析，利用AMESim的HCD库建立了负载敏感控制系统各元件的模型，仿真分析了负载敏感控制的特性和采样小臂负载在负载敏感阀控和泵控下的压力，流量曲线，为采样装置液压系统设计提供设计参数。