本文针对航天科工集团某公司“舱段总装线”需求,设计一种舱段总装线调度用起重机,该起重机工作灵活、平稳性好、机动性强,适用于“舱段总装线”零部件的吊装与运输。从“舱段总装线”对起重机的设计要求出发,依据起重机工作范围,首先对起重机进行总体方案设计。然后依据力矩平衡方程、刚度强度理论与包络原理对起重机进行详细的原理设计与结构设计,最后对起重机的驱动系统进行了计算与选型。基于坐标转换原理,推导出了升降机、伸缩臂与吊点之间的位移、速度、加速度函数关系式,利用MATLAB和ADAMS进行运动学联合仿真,验证理论推导的正确性,并对其进行逆运算推导。运用ANSYS Workbench建立了起重机重要部件的有限元模型,对其两种危险工况进行静力学有限元分析,较准确的计算出起重机主要零件的强度与刚度,得出其重要部件的应力与应变云图,验证了起重机设计的可靠性与合理性,避免了材料的浪费,节省了设计周期。基于复杂多体机构动力学分析的等效有限元法,建立并推导了起重机动力学模型。利用ADAMS软件对起重机三种工况进行动力学特性分析,三种工况分别为:起吊重物垂直升降;伸缩臂固定不动,俯仰机构驱动起重机起吊重物;俯仰机构固定不动,伸缩机构驱动吊臂伸缩,实现起吊重物。分别分析每种工况下,变频调速方法与恒定加速方法对起重机动态特性的影响,制定起重机的最佳起吊方案,实现起重机的平稳吊装。