现有挖掘机主构件参数优化设计方法无法保证挖掘作业全过程多工况位置工作性能最优，且没有考虑作业过程中的能耗特性。研究了以典型工况作业全过程动力和能耗特性为目标的挖掘机工作装置主构件参数多目标优化设计方法。通过对基于ADAMS的参数化挖掘机虚拟样机的动力学仿真，分析了四种典型工况作业过程的液压缸驱动力和功率特性，确定了工作装置的优化工况，建立了新的综合考虑挖掘机典型工况作业过程液压缸驱动力传动比和功率特性的多目标优化数学模型，并结合实例对挖掘机整机工作装置参数化虚拟样机的铲斗、斗杆和动臂主构件参数进行顺序多目标优化。优化结果表明：该优化设计方法可显著提高挖掘机作业全过程工作装置传递动力的性能，降低液压缸能耗。