陆地石油钻采中,钻具上下钻台的操作仍以人工操作为主,自动化程度低,工人劳动强度大,成本高,并且容易产生事故,为了提高陆地钻机的自动化程度,满足安全性和效率的需求,有必要设计出一种陆地钻机用自动猫道机。论文首先对猫道机的发展和研究现状进行了详细的总结,系统地了解了各种结构形式猫道机,确定了自动猫道机的总体设计方案、主要参数和技术路线;其次,利用AutoCAD软件,绘制了猫道机主要零部件的二维工程图,同时对其进行了分析计算,主要包括钢丝绳受力分析,起升液压马达和运移小车计算,链传动系统计算,以及猫道机主要部件支撑臂、运移臂、排管架、滑动轴承的受力分析,验证了结构设计的合理性;然后,利用Autodesk Inventor软件建立了猫道机的三维模型,并利用ANSYS WORKBENCH对关键部位的连接件进行了有限元分析,结果证明关键部件满足强度要求;最后,通过简化模型,建立了猫道机的ADAMS虚拟样机,对其运动过程进行了仿真分析,得到了主要部件的运动轨迹,以及速度和加速度变化曲线,为掌握猫道机的运动特性提供了依据。