桥式起重机作为一种典型的物料搬运设备,具有结构紧凑、机动灵活、操作方便和作业范围广等优势。目前在国内市场,起升机构各零部件分别支撑的方案仍占据主导地位,但庞大的传动链尺寸、复杂的结构形式、小车刚性过大,这都会造成小车重量及尺寸均偏大。轻量化小车设计方案是将起升机构重新进行优化,简化支撑方式,使整个小车结构紧凑。轻量化桥式起重机小车及起升机构的动态特性变得更加复杂,国内对这方面的研究处于探索阶段。本文在国家科技支撑计划课题“桥式起重机械轻量化共性技术研究”(课题编号：2015BAF06B01)资助下完成,以轻量化桥式起重机小车为研究重点,对其进行动力学分析。主要工作内容如下：(1)在考虑小车传动系弹性的基础上,基于等效系统参数计算原理、质量推算原理、达朗贝尔公式等建立了小车动力学模型及运动微分方程,分析了小车固有频率、内力矩、动力系数等动态特性的影响因素,根据拉格朗日原理建立小车动载方程并对起升工况下小车动载荷进行了研究。(2)基于轻量化起升机构结构特点,对三个支座的支反力及减速器箱体输出端受力进行基础力学分析,并建立了轻量化桥式起重机小车刚柔耦合动力学模型,利用假设模态法建立了起升工况下小车的动力学方程,利用MAPLE软件分析了该工况下小车重力方向上的动态位移变化趋势。(3)基于ANSYS软件建立了轻量化桥式起重机小车有限元模型,根据钢丝绳与小车关系,在对小车结构进行受力分析后,对小车进行了静力学分析、模态分析,并根据起升机构卸载工况对小车及起升机构进行瞬态动力学仿真分析,对比研究了静力学计算与动力学仿真结果,为小车刚柔耦合建模仿真分析提供数据基础。(4)基于ANSYS、ADAMS、PROE软件分别建立了轻量化桥式起重机小车的多刚体模型与刚柔耦合模型,对小车两种模型进行动载荷对比仿真分析。并对小车刚柔耦合模型在四大典型工况下进行动力学仿真分析,比较研究了小车上各零部件振幅、速度等振动特性变化情况,分析了关键零部件应力变化趋势,通过部分仿真分析验证了理论计算结果。(5)基于轻量化桥式起重机小车试验平台,根据小车结构特点,对小车部分零部件进行动态试验研究,分析在典型工况下动力学特性,通过与仿真模型进行对比,验证了仿真模型合理性,完成了轻量化小车从理论分析到实际验证的动态分析过程。