作为一种新型的磁力搬运设备,起重永磁铁可谓是革命性产品。不同于起重电磁铁的通电得磁,断电失磁,起重永磁铁的磁场来自永磁体本身,借助于磁场叠加原理,通过固定磁系与活动磁系的磁场叠加和抵消即可实现吸、卸物。由于采用机械结构作为驱动机构,其全工作周期无需供电。相较于起重电磁铁每年上万度的耗电量,永磁起重技术可以说是一种完全颠覆性的技术。本文充分分析了国、内外起重永磁铁的研究现状,结合前期的起重永磁铁在工作过程中所发现的问题,提出设计一种具有倾斜吊装能力的起重永磁铁,即—抗斜式起重永磁铁。在这一设计思想基础之上,本文首先研究了起重永磁铁的工作原理以及磁路设计原理,确定了磁路的结构方案以及各部分磁体的材料。然后根据起重永磁铁所设定的技术指标,初步确定了磁路的结构尺寸,并运用磁导法分析了吸物状态下的磁吸力的大小和卸物状态下工作磁极面的残余磁场强度。针对多磁体相互作用情况下,磁路尺寸优化难的问题,提出了一种优化设计方法,并运用Maxwell软件对优化后的磁路进行了分析验证。完成磁路的设计及优化后,根据旋转磁系的动作特点,分别设计出适用于双磁路结构的抗斜驱动机构和适用于单磁路结构的抗斜驱动机构。此外,为防止起重永磁铁发生滑坡危险,利用磁极间的空隙设计出防滑板。作为驱动机构的重要零件之一的棘轮,现有方法无法确定其强度是否满足要求。针对这一问题,本文借鉴齿轮的校核理论,引入折截面这一概念,提出了棘轮精确强度校核理论。随后利用Workbench软件分析了棘轮齿根弯曲应力,并将该结果与理论分析进行对比。最后,设计了棘轮应力测试实验台,实际测量棘轮的齿根弯曲应力,验证了上述理论的准确性。最后,选择单磁路抗斜驱动机构作为驱动方案制造了试验样机并进行试验。该试验首先测试了样机在吸物状态下的吸力和卸物状态下工作磁极面的残余磁场强度。随后进行了大倾角吊装试验,验证抗斜驱动机构的可行性。