本课题来源于扬州某大型企业五节臂混凝土泵车臂架的优化设计开发项目。该企业在混凝土泵车开发设计领域尚处于初级阶段,对混凝土泵车臂架的开发设计主要以CAD设计为主,CAE分析为辅的方式,在臂架动力学分析、优化方法方面缺乏有效地理论研究。在臂架工作过程中,针对臂架间铰点受力变化规律很难通过传统的方法进行准确地测量以及油缸在最大受力时臂架的工况很难确定,变幅机构中铰点位置的优化还不够成熟,提出了一种寻找油缸最大受力时臂架的工况以及优化臂架变幅机构中铰点位置的方法。本文对油缸在最大受力时的臂架系统进行了运动学、动力学分析,得出了臂架夹角与油缸行程的函数关系式以及油缸受力与各铰点距离的函数关系式。针对混凝土泵车臂架的优化设计需要,建立了臂架系统多体动力学参数化仿真模型,利用动力学仿真软件ADAMS,对该模型模拟臂架在某种危险工况下的运动,得出了臂架系统中各组成构件间的铰点作用力变化规律,并得出了各铰点的最大受力值,从而为臂架系统中各组成构件的结构设计提供了理论依据。对臂架系统模型中的5个油缸的最大受力工况分别采用了不同与以往的研究方法。把5个油缸分成3组,分别采用不同的方法对这3组油缸进行分析,得出了5个油缸的最大受力多工况曲线。分别把5个油缸的最大受力作为目标函数,把油缸受力较大的铰点坐标作为设计变量,以铰点坐标的取值范围为边界约束条件进行优化,从而得出了优化后的各个变幅机构中铰点的位置。本文通过对臂架系统进行动力学分析,得出了臂架间铰点以及油缸受力的变化规律,并且也得出了各铰点的最大受力值；在避免干涉的情况下,对5个油缸分别进行分析,得出了5个油缸在最大受力时臂架的工况、最大受力值以及相应设计变量的值；对变幅机构中的铰点位置进行优化,得出了使油缸的最大受力减小的铰点位置,为变幅机构中铰点位置的设计提供了依据。