专用吊具在不同行业得到广泛的应用,种类繁多,本论文以冶金行业专用立式钢卷吊具作为研究对象展开系统的分析。针对立式吊具方案选择和评价中的因素种类繁多,具有关联性和模糊性等特点,建立了立式吊具的三级模糊综合评价体系。对单臂和双臂立式吊具进行三级模糊综合评价,筛选出双臂立式吊具方案作为本文吊具研究的设计结构方案。对双臂立式吊具的结构和工作原理进行分析,建立曲杆开合范围的数学关系式。对拉杆、曲杆、内钳臂等进行受力分析,获得各个铰接处以及对夹紧力的参数化关系和数学模型。利用Pro/E完成各个零部件几何模型的设计,在ADAMS平台构建双臂立式吊具的虚拟样机仿真模型,针对不同的试验工况,对吊具功能的实现、铰接副受力和夹紧力等进行了较全面的动力学仿真试验分析,并进行了验证。在ABAQUS平台建立了吊具的拉杆、曲杆和内钳臂等主要受力件的有限元分析模型,基于吊具虚拟样机的系统分析结果,进行有限元结构应力分析,用第四强度理论验证各个杆件的强度状况。针对研究中发现的钳脚对钢卷的夹紧力过大等问题,建立吊具结构的优化模型,进行参数化分析,获得吊具重量、夹角、曲杆长度等变化的影响规律,为寻找吊具结构的最优解奠定了基础。本文利用虚拟样机技术,对双臂立式吊具的理论分析、建模、仿真试验分析等进行了较全面的研究,提高了吊具系统的研发效率和使用性能,有助于提高大型专用吊具的设计开发水平。