起升机构作为起重机的重要工作机构，其安全性能至关重要。起升载荷属于位能性载荷，机构一旦失效，货物从高处坠落，将会造成重大安全事故，故预防其失效尤为重要。起升机构失效大部分情况下是因减速器、联轴器等传动部件失效所导致。目前对减速器轴失效的研究主要集中于断轴事故的分析，结果表明断轴事故多数是由结构设计缺陷导致的。此外，转子不对中等因素对高速轴失效的影响也不容忽视。
针对起重机起升机构减速器高速轴失效的问题，本文结合基础理论及实例，分析了各因素对高速轴失效的影响，建立了起升机构的刚柔耦合模型，通过仿真分析了高速轴在各失效因素作用下的动态特性，针对导致高速轴失效的各个影响因素，分别提出了控制方法并结合实例验证了其可行性。本文的主要研究内容如下：
（1）以运动学理论为基础，分析了联轴器三种非标准联接形式及制动轮偏心时的运动机理，推导出因联轴器不对中、制动轮偏心而产生的离心惯性力的表达式；以动力学理论为依据，推导出起升机构制动工况下高速轴转速与扭转切应力之间的关系式。
（2）结合MQ2535门座起重机的起升机构，建立转子不对中及制动轮偏心作用下高速轴的力学模型，定量分析了转子平行不对中、制动轮偏心在机构匀速及加速工况下对高速轴失效的影响程度，分析了超速状态下高速轴制动对高速轴失效的影响。
（3）联合三维建模软件Pro/E、有限元分析软件ANSYS及动力学仿真软件ADAMS建立了起升机构的刚柔耦合虚拟样机，对机构匀速、加速及制动三种工况进行动力学仿真，分析了各失效因素作用下高速轴的应力情况，将仿真结果与理论研究进行了对比。
（4）提出了相应的控制方法以消除转子不对中及制动轮偏心对高速轴失效的影响，并对起升机构超速保护装置及制动技术进行了总结，为避免超速状态下因高速轴制动造成高速轴失效事故的发生，结合实例与仿真验证了超速状态下采用低速轴制动方式替代高速轴制动的可行性。
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