煤炭开采量的快速增长在很大程度上依赖于先进的、自动化程度高的煤矿辅助运输设备的投入使用,目前无极绳单轨吊车在我国各地区煤矿井下的使用越来越普遍,给煤矿企业创造了巨大的财富。为进一步提高我国无极绳单轨吊车的起吊运输性能、降低成本、以及扩大产品在市场上的占有率,论文针对无极绳单轨吊起吊单元的结构开展研究。在对单轨吊设备进行调研及查阅相关资料的基础上,分析了国内外单轨吊装备的起吊单元结构,并对其进行了优缺点分析。在此基础上,提出了一种单轨吊轨道优化选型设计方法,并对轨道结构进行了选型设计。针对起吊运输不同载荷工况,对起吊梁结构进行了分析,设计了起吊梁的三种不同结构形式。本论文的主要研究内容如下：首先,理论研究了轨道梁在最不利载荷工况条件下的受力特点,并在此基础上,通过ANSYS对轨道梁结构进行了优化选型设计。其次,针对井下巷道特殊地质条件和绳牵引单轨吊车运行特点等情况,综合考虑吊运对象的载荷和体积、运行过程的安全及可靠性以及起吊梁维护和检修的简易性等要求,提出了起吊梁的三种不同设计方案,并选取了最不利载荷工况对这三种结构进行可行性校核,为设备的安全有效工作奠定了理论基础。最后,为进一步研究及验证在动载荷作用下起吊单元的可靠性与稳定性,分析轨道梁和气动葫芦起吊梁在外部激励作用下的响应情况,分别对轨道梁和气动葫芦起吊梁进行了模态分析；同时,考虑单轨吊车启动瞬间气动葫芦起吊梁受到的冲击载荷作用,对其进行瞬态动力学分析,并对结果曲线进行一定的分析,得出可靠结论指导相关实践活动。