履带式消防车因其高机动性、出色的通过性常服役于易发生森林火灾的原始森林中,在山丘、沟壑等特殊地势环境下可以轻松通行。某履带式消防车除具有灭火功能外,还具有清障作用,用于清理火灾现场的断树、土石等障碍物,便于其它消防车迅速通过并执行任务。限于动力舱布局的局限性,传统的平行轴式取力装置已经不能满足需求,无法布置于动力舱之内,必须开发一种新型的垂直轴式取力装置。对此,本文采用绿色设计和虚拟设计深度融合的设计方法,并通过有限元分析,有效的提高了设计的效率和产品的质量,节省了资源的浪费,缩短了产品的研制周期。为特种作业车的核心零部件的设计提供了一种新的思路。本文从履带式消防特种车起重臂取力装置设计出发,在运用机械设计基本知识的基础上,采用绿色设计方法和虚拟设计方法开展了取力装置的开发,通过Creo 2.0进行三维建模设计,应用ANSYS对取力装置的核心传动部件进行了力学分析和模态分析,并搭建了取力装置的台架试验系统,最后对取力装置进行了耐久性试验,研究了取力装置的可靠性和动态特性。具体研究内容如下:（1）取力装置的核心传动件的设计与选型。针对履带式消防特种车动力舱的布置形式以及用户提出的取力装置的边界条件,探究取力装置的传动方案。从取力装置的工作载荷入手,对取力装置的弧齿锥齿轮进行设计计算和轴承的选型,校核齿轮的强度和轴承寿命。通过Creo2.0软件建立取力装置的三维模型,完成取力装置的虚拟设计;运用绿色设计思想,选用铝合金、合金钢等可回收材料,零件之间使用可拆卸的螺栓连接方式进行零件与总体的设计。（2）取力装置核心传动件的有限元分析。针对所设计的取力装置,为了充分验证所设计的关键传动件的可靠性,防止取力装置系统本身在工作中因外部的激励作用而产生共振现象,应用ANSYS仿真软件,对取力装置的弧齿锥齿轮对以及箱体进行力学分析和模态分析。（3）取力装置的动态特性试验。首先,针对取力装置的结构形式以及工作载荷,开发取力装置的台架试验系统。然后,根据取力装置工作特性以及车辆不同路面的载荷情况,制定取力装置的台架试验方案,并对取力装置进行了可靠性试验,分析并研究了取力装置的动态特性。