井架作为修井机的重要部件之一，其钢结构杆件多、承受交变载荷，工作环境恶劣。因强度不够、疲劳、失稳而破坏的情况在实际工作中多有发生。有绷绳修井机井架的研究国内外已经很成熟，而无绷绳斜井井架设计、计算和力学特性的研究国内甚少；因此，本文展开对无绷绳斜井修井机井架的分析和研究。　　 本文以南阳二机厂在役无绷绳斜井修井机井架XJJ60为研究对象，针对井架XJJ60的力学特性及稳定性进行了深入研究。通过对整个设计过程的设计变量的研究和分析，利用三维软件Pro/E建立起井架的数字化模型，籍此可改变设计参数实现变型设计；运用有限元分析软件ABAQUS对井架在45°和75°两种工作角度下的四种典型工况进行了有限元静力分析，得出井架的应力、应变特性，检验了井架的静刚度，并针对井架的薄弱环节进行局部结构优化，优化后强度提高约20％；利用ABAQUS软件对井架进行模态分析，得到井架的前10阶固有频率和振型，分析证明这种结构的无绷绳修井机井架在正常环境工作时不会与外界发生共振；通过瞬态响应分析得到井架在瞬态冲击下的应力、位移变化规律。在整个振动周期中，井架以前后振动为主，左右振动次之，上下振动位移幅值最小的结论，为产品改型设计和大载荷设计提供了依据和方向。还借助ABAQUS软件的屈曲分析模块对井架进行了稳定性研究，得到该井架的临界载荷大于额定载荷，表明该井架在工作状态下不会发生失稳现象。