在现代化大生产的条件下,桥式起重机已从辅助设备成为连续生产流程中的一种专用设备,作为物料搬运机械的重要设备,在机械加工、化工、电力、能源、铁路、交通、仓储、冶金、矿山等各个领域都发挥着至关重要的作用。但目前国内桥式起重机重量大,能耗大,生产成本及运行成本较高。本文通过研究轻量化桥式起重机小车,以达到减小小车外形尺寸、自重及轮压,增加起重机的工作空间,降低厂房造价的目的。本文主要做了如下工作：(1)桥式起重机小车方案优化的研究。小车方案的优化实际上就是起升机构方案的优化,本文运用功能分析法和层次分析法对起升机构方案从定量和定性两方面进行分析,得到最优方案。(2)卷筒的轻量化方法研究。多年来,起重机焊接卷筒壁厚的确定都是通过经验公式,即认为卷筒壁厚约等于钢丝绳直径,然后对卷筒分别进行强度和稳定性方面的校核。该方法简单实用,安全性高,但通过该方法设计的焊接卷筒壁厚偏于保守,材料的承载能力没有被充分的利用。本文从单层卷绕卷筒的载荷特点和钢丝绳的直径优化角度进行分析,最后给出卷筒壁厚与钢丝绳直径的关系。(3)基于等效结构应力法的小车架焊缝疲劳寿命预测。采用等效结构应力法对轻量化的小车架焊缝进行疲劳分析,分析小车典型工作载荷,建立包括焊缝在内的小车架有限元模型,通过后处理,获取小车架焊缝处相应位置的结构应力,应用断裂力学分析确定与焊缝疲劳寿命相关的应力参数,最后运用等效应力转化方程,对焊缝疲劳数据进行处理,完成小车架焊缝疲劳寿命预测。