修井机作为修井采油的重要设备，在增加国家石油产量，提高经济效益发挥着重要作用。随着石油行业对修井作业高效率和低成本要求的提高，本文开发的无绷绳修井机具有重要的工程应用价值，本文在结合辽河石油公司的“自行式无绷绳修井机的设计与研究”实际项目，深入研究了无绷绳修井机的设计方法及静、动载下安全性和整车稳定性。本文在收集分析国内外自行式修井机相关的设计、计算和使用资料的基础上，讨论了井架设计规范，提出了无绷绳修井机设计方案，建立了无绷绳修井机井架系统有限元模型，运用有限元方法对井架各种典型工况下进行了静、动态仿真分析，得出了静、动态的应力、位移变化规律，验证了此种无绷绳修井机设计方案的可行性。本文采用BlockLanzcos法进行了井架模态分析，得出了井架的固有频率和振型，结论证明了不会与外界发生共振。此外，又进行了井架的特征值屈曲分析，阐述了影响井架承载能力的因素，并分别对各种因素进行了计算分析及比较，确定了井架结构形式。根据整机稳定性要求，文章分析了工作状态时的整车稳定性，通过改进支撑方案，使整车稳定系数达到了设计要求。通过利用ANSYS对90T无绷绳修井机进行静、动态对比分析，结论表明此设计方法是可行的，对无绷绳修井机的设计有着理论指导意义。