随着物流科技的发展,工业生产规模的不断壮大以及自动化的提高,起重机的重要性越来越得到人们的重视,与此同时,起重机的设计方法也逐渐的从传统的力学计算方法向现代CAD技术转变发展。传统的设计主要采用经典力学,进行大量的假设,得出的结果准确性差,强度方面有富余或者结构方面易发生事故。此外,目前国内的CAD技术参差不齐,大多企业CAD技术仅仅停留在图纸的设计层面上,力学性能分析还是手工计算,面对桥式起重机的智能化发展,桥式起重机的设计必须改变传统的设计方法。本文首先运用三维建模软件Solidworks建立了单梁桥式起重机的各个零部件的三维模型,并且定义了相关参数,然后将建立的零部件模型进行装配,得到单梁桥式起重机的三维模型。将建立的桥式起重机三维模型进行合理的简化后,导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行整机的结构力学分析,得出桥式起重机整机的应力分布和变形情况,发现桥式起重机整机的最大应力出现在主梁和端梁的连接处,并且有应力集中现象,需进行优化设计。利用ANSYS Workbench软件中的Design Exploration模块对主梁和端梁连接处进行优化分析,得出了设计参数随目标参数整机质量、体积、最大等效应力以及最大变形量的响应曲面和灵敏度曲线,同时求出了设计参数的最优解,通过对这些最优解的合理化整合,得出一组符合要求的解。最后对优化后的单梁桥式起重机进行动力学验证分析,得出电动葫芦满载位于主梁跨中时的固有频率和振动形态,分析了单梁桥式起重机起升货物突然离开地面引起桥架的冲击振动,得出整机最大变形处的垂直位移、速度、加速度的变化情况,验证了优化后单梁桥式起重机的可靠性。