氮爆式液压破碎锤是所有液压破碎锤中工作效率最高、最节能的破碎锤,而且,活塞在冲程对外做功时供油量剧增和由于回油背压大而致使活塞运动阻力变大这两个普通液压破碎锤存在的致命问题在氮爆式液压破碎锤中也不存在,因此氮爆式液压破碎锤作为一种结构简单并且性能优良的破碎锤非常值得推广。本文以提高氮爆式液压破碎锤的撞击能为目的做了以下研究工作:首先,以普通液压破碎锤的结构和工作原理为出发点,重点介绍了氮爆式液压破碎锤的基本结构和工作原理。在此基础上,根据氮爆式液压破碎结构上的不同,对其技术和设计计算上的诸如运动学、动力学、设计方法等一系列的特征进行了分析研究。其次,参考美国EARMORE(以G40型为准,钎杆直径为66mm)和日本甲南等公司生产的氮爆式液压破碎锤的尺寸和结构特点,用三维建模软件PRO/E建立了主要零部件的三维实体模型并且对零部件做了虚拟装配和空间干涉分析,结果表明零部件装配良好没有发生空间干涉的情况。接着,在了解多体动力学及其软件ADAMS的基础上,对氮爆式液压破碎锤进行了动力学分析研究。将在PRO/E中装配的氮爆式液压破碎锤三维实体模型导入ADAMS中,在ADAMS环境下对导入的模型设置参数,包括必要的的约束和力,创建了氮爆式液压破碎锤的参数化虚拟样机模型,这为接下来的氮爆式液压破碎锤联合仿真与优化设计提供了匹配的原型样机。然后,在对于ADAMS与MATLAB/Simulink的联合仿真技术进行了研究分析的基础上,建立了ADAMS与MATLAB/Simulink两个工具之间的通信联系,进而在MATLAB/Simulink平台下创建了氮爆式液压破碎锤系统的控制模块,之后把ADAMS里创建的氮爆式液压破碎锤的样机模型作为单独子模块导入到Simulink里,进行联合仿真。最终根据联合仿真的数据结果,研究了活塞和阀芯的工作规律,并且计算出了氮爆式液压破碎锤的最大撞击能。最后,以提高氮爆式液压破碎锤的撞击性能为优化目的,通过ADAMS的设计研究、敏感度分析、试验研究、优化分析四步,对氮爆式液压破碎锤的虚拟样机了进行了仿真优化,使得氮爆式液压破碎锤的撞击性能达到最优,同时也获得了使撞击性能达到最优的相应的破碎锤的结构参数。随着计算机仿真技术在机械设计领域的不断普及,论文中采用的以计算机技术为工具进行氮爆式液压破碎锤仿真和优化的过程及结果,对研究液压破碎锤新产品的开发设计和仿真优化具有一定的参考价值。