1、并聯(lián)機構由于承載能力強、精度高、剛度大和高速等一系列優(yōu)點在加工機械、航天模擬器、食品包裝以及醫(yī)學領域等具有廣泛的應用。然而，在并聯(lián)機構的研制過程中，制造和裝配誤差以及構件變形導致了運動副中存在間隙，引起了關節(jié)元素之間的接觸碰撞和磨損現(xiàn)象，并嚴重退化了并聯(lián)機構的動態(tài)性能。因此，定量分析間隙關節(jié)與構件柔性對并聯(lián)機構動態(tài)性能的影響和預測間隙關節(jié)磨損量是目前需要解決的難題。論文針對關節(jié)效應與構件柔性對一種新型四自由度并聯(lián)機構動態(tài)性能退化問題進行

2、了系統(tǒng)研究。
　　利用構型演變與螺旋理論綜合出一種能實現(xiàn)3轉動1移動的4-SPS/CU四自由度并聯(lián)機構，建立了該并聯(lián)機構運動學模型和工作空間模型，并基于Grassmann線幾何理論與螺旋理論研究了該機構的奇異位形，為該并聯(lián)機構的設計制造提供了理論依據(jù)。為了確定四自由度4-SPS/CU并聯(lián)機構關節(jié)的力傳遞效果，采用拆桿法對該并聯(lián)機構進行了靜力學分析，通過局部轉換矩陣去掉了局部自由度對應的力矩平衡方程，獲得了該并聯(lián)機構所有關節(jié)反力，說

3、明了對機構靜力學平衡方程中局部自由度預處理的重要性，為該類并聯(lián)機構的靜力學分析提供了理論依據(jù)。
　　為了預測關節(jié)摩擦效應對該并聯(lián)機構驅(qū)動力的影響，以“Coulomb+viscous”摩擦模型為基礎，利用牛頓-歐拉法建立了該并聯(lián)機構考慮關節(jié)摩擦效應的動力學模型，為該并聯(lián)機構驅(qū)動器的選擇提供了參考。另外，在該并聯(lián)機構的球面副中引入間隙模型，為了考慮接觸變形量與接觸剛度之間的耦合關系，利用球面間隙副元素之間的非線性剛度系數(shù)改進了Flor

4、es接觸力模型，從多體系統(tǒng)動力學的角度建立了該并聯(lián)機構考慮球面副間隙關節(jié)的動力學模型；仿真結果表明球面副間隙的存在嚴重的影響了該并聯(lián)機構的動力學性能等結論。
　　為了給考慮構件柔性與間隙關節(jié)的并聯(lián)機構動力學研究奠定理論基礎，首先，以空間四桿機構為例，在球面副中引入非規(guī)則磨損間隙，提出了一種近似計算間隙球面副元素之間接觸面積的方法，通過修正的Lankarani-Nikravesh接觸力模型與近似接觸面積獲得了間隙球面副元素之間的接觸

5、應力，利用有限元方法驗證了該近似接觸面積模型與接觸力模型的正確性；并基于Archard磨損模型預測了球面副的磨損深度，為間隙球面副的磨損預測提供了一種更加直接的方法。
　　其次，在考慮間隙關節(jié)的情況下同時引入構件柔性特征，基于絕對節(jié)點坐標法，視平面五桿機構中的連桿為二維剪切梁，基于Archard磨損模型預測了該機構中間隙轉動副的磨損深度?？紤]到磨損對轉動副元素之間接觸剛度的影響，利用非線性的接觸剛度系數(shù)修正了Flores接觸力模型

6、中的Hertz接觸剛度系數(shù)，并對比分析了多間隙與多柔性構件對間隙轉動副磨損深度與該機構動力學性能的影響，相比考慮單個柔性構件與單個間隙關節(jié)的機構系統(tǒng)動力學研究，該模型的仿真結果更加接近實際情況，進一步改善了該機構系統(tǒng)的動力學仿真精度。
　　最后，基于絕對節(jié)點坐標法，視4-SPS/CU并聯(lián)機構的上平臺為薄板單元，考慮連接上平臺與驅(qū)動鏈的某個球面副為間隙球面副。為了預測間隙球面副的3D磨損深度，將法向接觸力，切向接觸速度和所提出的近似