随着科学技术和计算机技术的飞速发展,当今的工程机械产品正朝着模块化、系列化的方向迅猛发展。与此同时,信息化、电子化、智能化的水平也在不断提高,而且这几个方面已经高度地融合、交叉在一起,彼此间的界限也越来越模糊。产品的可靠性、安全性将会越来越受到企业、用户以及社会的高度重视。　　 在这样的发展背景和发展趋势下,对卷扬机结构的合理性和实用性两方面提出了新的要求。在确保安全生产的基础上,如何实现企业利益的最大化始终是企业最为关注的。然而,在卷扬机的传统设计过程中,设计人员主要依据个人的或者沿用前人总结的经验和结论,再结合一些相关的经验公式,进行简化计算和静力分析,然后完成初步的设计,并根据设计出的参数进行样机的试制,这样直接导致了产品的设计周期长,投入成本高,设计质量及产品的竞争力都缺乏保证。基于此,本文以南通力威机械有限公司的卷扬机研制为背景,对于卷扬机的核心零部件进行了研究与优化,改进了公司现有的JM12.5型卷扬机的相关设计参数。在保证产品运行性能、运行效率以及安全性的基础上,较大幅度的节约人力、财力和物力,提高产品的市场竞争力和占有率。本文的主要工作如下:　　 (1)对卷扬机的主体结构进行理论计算,总结出关于卷筒、制动盘及联轴器受力的计算公式,为后续的有限元分析提供相关的参数依据。　　 (2)利用德国维设计软件Pro/E对卷扬机的主体结构进行模块化设计,建立了卷扬机的三维实体样机模型,并利用ADAMS对其进行了运动学仿真,获得其运行时的相关参数。　　 (3)利用ANSYS workbench 13.0对卷扬机的主要零部件进行有限元分析,得到其应力和位移云图,根据应力及其分布情况分析卷扬机结构的合理性。　　 (4)提出了卷扬机卷筒、制动盘及联轴器的新设计方案,并对其进行反向验证,得出合理的模型结果,为以后的实际生产提供重要的参考依据。　　 (5)在MATLAB软件中搭建卷扬机的控制系统模型,将模糊控制与传统的PID控制相结合,对于现有的卷扬机控制方法进行改进,并对系统运行的稳定性与可靠性进行分析。　　 本文提出了将目标驱动优化技术应用于联轴器设计方案的优化与改进过程中,并提出了新的制动盘设计方案。通过逐步的、系统的分析得出了卷扬机核心零部件的改进方案,并得出了对卷扬机结构进行建模、分析、及优化的整体思路。与此同时,将模糊控制方法应用于现行的卷扬机控制系统中,使得控制系统更加灵活,系统的抗干扰能力和稳定性更强。