水平定向钻机是目前被广泛使用的一种重要的非开挖施工机械。其主要功能是为钻杆提供足够大的扭矩和推拉力，以实现导向钻进和回拉扩孔铺管。目前，水平定向钻机正向多功能、集成化、自动化、标准化、系列化、模块化的方向发展。水平定向钻机机械系统的动态特性决定其施工精度，而机械系统的动态特性又是由组成该系统的各个零部件的动态特性所决定的，因此有必要对钻机的关键零部件进行动力学研究。随着计算机及其相关技术的发展，各种大型有限元软件，如ANSYS、NASTRAN、PARTRAN等纷纷推出，有限元技术被广泛应用于工程机械结构的静动态特性分析，尤其是模态分析领域。 本文以水平定向钻机的大梁、动力箱、主轴和变径轴为研究对象，以有限元法、结构动力学、模态分析等为理论基础和分析手段，以有限元软件ANSYS为工具，研究了大梁结构的模态分析、动力箱箱体的结构静力分析、主轴和变径轴的静力和模态分析。通过对大梁、主轴和变径轴进行模态分析，来判别这些零部件的薄弱环节及共振区域，然后根据分析所得的结果，对这些零部件的结构进行改进设计；通过对动力箱箱体、主轴和变径轴进行静力分析，了解其可能会有的应力和变形情况，并根据结果进行强度校核。经过对水平定向钻机的关键零部件进行动力学或静力学研究并进行相关的结构优化设计，最终达到优化钻机机械系统动态特性的目的。