为改变工程机械传统设计计算与绘图的繁复和难以形式化的不足及其设计、分析与制造囿于二维工程图及手工操作机床加工的落后现状，探求速度快、质量优的机器设计、分析与制造理论，以轮式装载机为例，结合与陕西新黄工机械有限责任公司研究所合作“工程机械CAD系统”开发课题，运用仿真设计理论和实体参数化设计软件Pro/Engineer，依据ZL50C装载机的技术与图纸资料，构建了装载机技术形态计算机仿真设计系统。 (1)综述、总结了工程机械仿真设计以及相关领域的研究概况，紧密联系装载机的结构性能特点与使用条件，阐述了仿真设计理论；经装载机功能定性分析、样本总体参数回归拟合定量分析，证明了装载机的结构尺寸相似性与相似公式的正确性，建立了总体参数近似计算法和优秀装载机样本库(装载机计算机仿真设计系统的基础组成部分)。 (2)建立了装载机技术经济综合效益评价指标QPG、生产率计算公式与可靠性统计模式Kbp，经国内外装载机主流机型效益指标验算，可作为装载机计算机仿真设计系统的科学指标，客观、合理评价现有机器产品与新设计机器的技术经济水平，优选仿真样机。 (3)导出了额定载重量Gg、牵引力F、斗容量q等为设计主参数的相似公式，综合引用机重G、发动机功率P为主参数的相似公式构成了装载机计算机仿真设计系统的系统参数算法模型，可满足不同主参数的仿真设计计算；给出了相似公式的合理使用条件；论述了完善描述机器技术形态和工作过程数学方程的重要性以及仿真设计理论与其它机械设计理论相辅相成的辩证关系，实验研究了工程机械材料耐磨性和抗冲击韧性，提出修订机械加工精度与实现数控机床加工，是提高工程机械仿真设计质量的有效途径。 (4)装载机形态仿真研究：总体参数仿真设计，验证了仿真设计的快速优势及工程应用价值；工程机械仿真设计标准化研究，解决了结构参数仿真值与机械标准化设计、制造及零件互换性不相符合的仿真设计理论局限，改善了机器的效益水平，完善了仿真设计理论；完成了装载机工作装置、行走机构、变速箱、前后车架、驾驶室和总体技术形态的仿真设计计算与绘图，获得了新机器零部件的结构性能参数与参数化造型，结合进行了二维工程图生成与有限元分析、部件总成虚拟装配与运动仿真、机器总体虚拟装配。 上述研究可实现装载机自动化仿真设计、技术分析与性能模拟，为数控机床制造奠定基础，提高工程机械更新换代的能力、使用质量、性能、可靠性水平及其市场竞争力。