本文以哈利伯顿1400型压裂泵动力端作为研究对象，在对哈利伯顿1400型压裂泵动力端实际测绘的基础上，结合系统仿真技术的原理和方法，根据机械系统仿真技术的四大要素，首先利用基于特征的参数化建模思想的Pro／ENGINEER软件建立了该压裂泵动力端各零件的三维实体模型，并根据其具体的约束完成了动力端的零部件的装配，为后续的多刚体动力学分析和零部件的有限元仿真分析打下基础。其次，以压裂泵动力端的实际连接方式为基础，利用多刚体系统动力学分析软件Pro／MECHANICA MOTION建立了运动仿真分析模型，在具体的工况下，完成了哈利伯顿1400型压裂泵动力端的曲轴连杆机构的动力学仿真分析，从而具体了解各零部件的运动学和动力学各参量。然后，根据动力学仿真分析所提供的载荷工况，利用Pro／MECHANICA STRUCTURE对具体的失效零件——轮毂，进行了有限元仿真分析，经过强度分析、动态响应分析以及疲劳分析，得出：轮毂之所以出现断裂是由于其结构设计不合理，尽管轮毂的强度能满足其设计要求，但是我们可以明显看到轮毂结构动力响应的最大应力值已经很接近轮毂材料的屈服强度，而疲劳寿命则达不到设计的要求。为此，在对轮毂的结构尺寸进行灵敏度分析的基础上，完成了轮毂的优化设计，新的轮毂结构能够满足相应的设计要求。