多绳缠绕式提升机是超深井运输的重要装备,有利于提高深部资源利用效率,而我国对多绳缠绕式提升机的相关研究仍处于初级阶段。主轴装置作为提升机的关键部件,其力学性能与提升机的安全稳定性息息相关。本文以千米深井多绳缠绕式提升机主轴装置为研究对象,通过选型设计、理论分析、试验验证、数值仿真等方法,开展了提升机主轴系统及其关键部件的力学建模和动态特性研究,为多绳缠绕式提升机的研发设计提供了一定的理论支撑和借鉴意义。首先,对提升机主轴装置关键部件进行计算选型,设计出满足提升工况的主轴结构。通过有限单元法理论和转子动力学基本知识,建立主轴有限元模型,并根据模态分析理论,得到了基于ANSYS软件和MATLAB软件的主轴在自由状态下的模态参数,验证了MATLAB建模的正确性和可靠性。其次,对主轴进行试验模态分析与验证。介绍了试验模态方法、原理以及相关实验设备,对试验模态分析得到模态参数进行处理并与计算模态比较分析,基于模态相关性分析理论,验证了计算模态与试验模态一致性,表明主轴有限元模型是正确的。再次,根据双万向联轴器的结构特点,简化了联轴器主轴系统,基于Lagrange方程建立了含偏心质量的主轴转子系统动力学微分方程。通过Runge-Kutta法求解系统的动力学微分方程,讨论并得到了双万向联轴器主轴系统的动力学特性以及联轴器不对中对系统动力学特性的影响规律。最后,分析了提升机在提升过程中主轴承受的变载荷,建立了双跨主轴转子系统有限元模型,结合Newmark-β法得到了提升机提升侧和下放侧主轴的时程响应特性。进一步讨论并得到了不同运行速度曲线和支撑刚度对主轴时程响应特性的影响规律。该论文有图59幅,表13个,参考文献103篇。