大型矿用机械式挖掘机是国内外矿山开采的重要设备之一,其工作装置性能的优劣直接关系到整机性能。工作实践表明,若提高整机性能,须从研究其工作装置的动力学入手。工作装置的动力学研究是从挖掘机的理论动力特性曲线出发,以极端工况为计算条件,以工作装置的提升和推压系统的自然系统作为计算模型；将斗柄、动臂视为弹性体,有别于以往的刚体动力学模型,根据确定广义坐标的原则,建立9自由度工作装置弹性动力学模型；运用拉格朗日方程建立工作装置的动力学数学模型；采用振型叠加法求得各个自由度的位移响应及各构件的最大动载荷及动载荷系数。在上述工作的基础上,分析各自由度对系统动载荷的贡献度,忽略对整体结构动力学影响较弱的自由度,建立2自由度的当量系统弹性力学模型,并与多自由度的计算结果进行比较,两者均为工程认可。分析了影响系统动载荷的各个因素,并找出降低动载荷的可行途径。此外,采用动点法对挖掘机的运动学进行了研究,有别于定点法以推压轴中心为参考点,动点法是以推压齿轮与斗柄齿条的啮合点为参考点,基于施力机构的推压、提升速度,求得挖掘轨迹。相较之下,动点法模型更接近于挖掘机的工作原理。且基于铲斗的装满条件,提出比较合理的提升和推压速度匹配方式。综上,上述工作充实了挖掘机设计理论,同时论文的建模和分析方法对于其它同类型机械系统的分析具有参考意义。