果园种植业在我国农业生产中占有十分重要的地位,我国果园种植业的发展离不开植保机械的广泛应用。大型跨行自走式喷雾机作为一种先进的植保作业机械,因其喷幅大,作业效率高,病虫害防治效果好,而被广泛应用于农业先进国家的果园种植业中。目前,大型跨行自走式喷雾机主要用于先进的标准化农场,设备主要以进口为主,目前该机型在国内果园植保领域应用较少,相关的设计资料较少,但随着CAE技术的发展,使得工程师在物理模型制造前便可对设计进行改进,极大地降低了生产成本。本文以大型跨行自走式果园喷雾机的结构分析和优化为目标,采用基于有限元法的多体动力学方法,对大型跨行自走式果园喷雾机结构力学性能进行详细分析,对车架结构部件进行分析改进,为大型跨行自走式果园喷雾机的设计和开发提供技术参考。主要研究结果如下:（1）使用三维建模软件Solid Works建立大型跨行自走式果园喷雾机的三维装配体模型,依据果园喷雾机车架的结构特点,对模型进行简化,将实体单元简化为面单元,依据果园喷雾机机构的运动原理,确定零部件之间的运动关系,添加约束、载荷等边界条件,最终建立大型跨行自走式果园喷雾机多体动力学有限元模型。（2）开展大型跨行自走式果园喷雾机车架的静态性能分析研究,对果园喷雾机车架在满载弯曲、极限扭转、紧急自动三种典型工况下的力学性能进行分析,结果表明,在极限扭转工况下,车架出现最大应力值,该工况下最大应力值为309.14Mpa,但小于Q345钢的屈服强度,总体结构强度基本满足使用要求,且三种工况下支撑框架的耳板处都存在应力集中现象,需要加以改进。（3）开展大型跨行自走式果园喷雾机车架的自由模态和预应力模态分析,分别提取整体结构前十二阶有预应力的模态和无喷杆车架前六阶有预应力的模态,并将所得模态分析结果与发动机主要转动激励频率进行比较分析,结果表明,发动机怠速和额定转数两种工况下的转动激励频率与车架的固有频率之间存在较大差异,因此该车架不会出现共振现象。本研究采用模态叠加法,开展果园喷雾机车架的随机振动分析,以D级路面的路面谱为载荷输入,结果表明,在喷杆连杆连接处,存在明显的应力集中现象,会影响果园喷雾机车架结构的疲劳寿命。为对上述结果进行验证,对果园喷雾机车架进行振动试验,试验结果表明:车架无明显共振现象,车架振动主要由发动机转动激励引起,该结果验证了前述分析的准确性。（4）开展了大型跨行自走式果园喷雾机瞬态多体动力学分析,建立轮胎刚度-阻尼模型,并通过对右侧车轮加载位移载荷,对果园喷雾机单边越障工况进行分析,结果表明,当喷雾机车架前轮开始越障时,车架整体结构出现振动加剧,在前轮越障结束到后轮越障开始前,车架结构振动衰减,当后轮开始越障时车架结构振动再次加强,喷杆在越障过程中呈现往复运动,与实际作业过程中的状态基本一致。本研究以上述力学分析为基础,对车架结构进行改进,减轻了车架的应力集中现象,改善了应力分布状况。