随着生产规模的日益发展,对起重机的工作性能提出了更新、更高的要求：起重量增大、工作频繁、操作灵活可靠、自重减轻等。由于起重机的传统设计受到一些条件的限制,计算中假设和简化太多,所设计的桥式起重机投入生产后,并未处在最理想的状态下工作,往往具有太大的安全系数,致使部分材料浪费和制造成本提高。如何在确保安全性能的前提下,设计和制造出性价比高的起重机,是一个值得深入研究的重要课题。采用动态设计等现代设计方法对起重机进行研究和设计不失为一条有效的技术途径。通过建立传统设计的机械结构的有限元模型,研究和分析其动态特性,进而对结构进行审核、修改或重新设计,使其达到优化目的。因此对起重机进行动态分析,有针对性的应用于产品设计阶段,改进其结构使其更加合理,这对降低设备成本,提高性价比,具有重要的现实意义。起重机的作业特点是各机构频繁地启动、加速、减速和制动,对桥架结构产生不停的冲击和振动。桥架结构的动态特性对整机的性能影响很大,影响到结构的动强度、动刚度、传动机构的运动精度以及司机的舒适感等等。本论文以偏轨箱形双梁桥式起重机为研究对象,以起重机动力学和有限元法为理论基础和分析手段,运用有限元分析软件ANSYS建立了桥架的有限元模型。应用ANSYS软件对满载小车位于主梁跨中和跨端两工况进行了静力分析,得到桥架结构的承载应力大小和分布状况；对桥架结构进行了模态分析,获得系统前四阶固有频率和振型；对桥架结构的强度和静、动刚度进行了校核,桥架的强度、刚度均有较大的富余；运用完全法对桥架结构进行了瞬态动力学分析,得出满载小车位于主梁跨中位置,桥架结构在起升冲击载荷作用下,跨中节点的位移响应曲线和最大动位移；应用ANSYS软件的优化模块对桥架结构进行参数优化设计,选取主梁截面尺寸作为设计变量,在满足桥架强度、刚度以及工艺要求的前提下,对桥架的主梁进行了优化,单根主梁的自重减轻了24.47%,具有潜在的可观经济效益。本文的研究为起重机桥架的优化设计提供了新的途径,所得出的研究结论对起重机桥架设计具有一定的工程应用价值。