随着核技术的发展,其在军事、科研、核电等领域都有了广泛的研究及应用,而核废料的安全处理也随之成为各国亟待解决的问题。目前,各国大多采用固化处理方式对核废料进行处理,即将核废料就近固化存储,然后将其转运至永久处理厂进行永久储藏。由于核废料的放射性危害,传统的人工近距离操作固化桶吊装过程必将会对操作人员造成严重的辐射危害。所以,为了能够最大限度的减少核废料对操作人员的辐射伤害,一套可以进行远程控制可自主作业的核废料固化桶专用吊具必不可少。鉴于以上背景,本文根据目前我国固化桶实际结构,设计了一种内扣式专用吊具。以内扣式专用吊具为研究对象,对其自纠偏调心功能进行了仿真分析,并就其传动系统进行了动力学特性分析以及可靠性评估,其主要工作如下:1.根据核废料固化桶的自身结构,设计了一套三卡爪同步旋转伸缩且可实现自动纠偏调心功能的内扣式专用吊具。并基于ADAMS软件对其自动纠偏调心能力进行了动力学仿真,讨论了卡爪在纠偏过程中的受力情况。2.研究了三相感应电机的负载输出特性,并在考虑系统外部激励、啮合刚度及误差激励的基础上,采用集中质量法建立了内扣式专用吊具的传动系统的弹性动力学模型。得到了齿轮传动系统各齿轮的角位移、角速度以及各啮合齿轮沿啮合线的位移,并对系统进行了模态分析,得到了系统的固有频率和主振型。3.采用FMEA法对内扣式专用吊具传动系统进行失效分析,得到了吊具的主要失效单元,并列出了其主要失效形式。建立了在能力相关条件下的齿轮传动系统的可靠性模型和齿轮-轴承的可靠性分析模型,计算出了内扣式专用吊具的传动系统的可靠度,对系统的可靠性进行了评估。4.基于有限元软件ANSYS对内扣式专用吊具的卡爪和轴进行受力分析,得到了卡爪和轴在受力过程中的应力分布云图。在蒙特卡洛法的基础上,采用ANSYS/PDS对卡爪和轴进行可靠性分析,得到了卡爪和轴在受力过程中的可靠度。