本课题的工程背景是新型轻量化系列桥式起重机设计技术项目,桥架的结构优化占有非常重要的地位,通过对样机的优化有利于为下一步系列桥式起重机的优化奠定基础。桥架是桥式起重机的主要承载部件,自重占整机重量的60%左右。广泛应用于工矿企业的车间、仓库、露天场地、铁路、港口等货场的物料装卸与搬运。桥架的优化设计有利于降低起重机的高度和自重,进而可以降低厂房的高度,简化结构,减少制造和维护成本。另外还将带来明显的节能效果,顺应我国起重机械向轻量化、节能型、安全可靠等国际先进技术发展的方向。本文以新型轻量化系列桥式起重机设计中的样机,型号为QD20的桥式起重机作为研究对象,对其桥架进行结构优化。主要的研究内容如下：(1)研究了桥架的具体结构,分析了桥架的建模难点,应用SOLIDWORKS软件建立了桥架的三维模型。(2)分析了新型通用桥式起重机QD20的主梁特点,研究了主梁所受到的各种载荷,进行了强度、刚度等全面的校核计算,建立了较为合理的约束条件。(3)确定了主梁优化问题属于非线性条件约束问题,应用MATLAB软件中的fmincon算法实现了主梁的优化,得到了最后的优化结果。