本文以力学、几何学理论和各种分析软件为工具，对液压变桨机构从理论到建模，从建模再到仿真进行了较为全面的深入研究。　　 由于研究的对象是上海电气的兆瓦级风力发电机液压变桨机构，该变桨距系统机构比较复杂，所以先对该液压变桨机构进行了简化。　　 首先，保留原液压变桨机构中与运动有关零部件以及零部件间相互运动、约束和相互位置关系，忽略与运动无关的虚约束、外形等因素的影响。在简化的基础上，利用数学知识，对变桨机构进行了运动几何建模分析，然后利用SolidWorks软件建立机构的实体模型，再将其导入了ADAMS中对其进行运动仿真分析，得到变桨机构的运动规律。对仿真结果进行分析，得到各主要构件参数与控制油缸性能及驱动力之间的关系，为在变桨过程中减小桨叶受到的冲击和振动，降低对液压缸的性能要求提供了依据。　　 其次，以力学理论为基础，建立了变桨机构的载荷模型。由于该液压变桨机构的主要载荷来自于桨叶的扭矩，文章首先对桨叶的负载进行了分析，得到空气动力、离心力和重力等引起的桨叶负载模型。在此基础上对变桨机构的负载模型进行研究，分析了重力、空气动力和摩擦力等引起的负载，并计算得到变桨机构的离心力载荷方程。其结果表明，变桨载荷与叶片桨距角、质量分布、风轮锥度以及转速等因素有关，其中叶片质量分布和风轮转速增大会使变桨载荷增大明显。当桨距角在0-90°变化过程中，离心力变桨载荷按抛物线趋势减小。　　 利用ANSYS软件将在SolidWorks中建立的各个构件实体模型进行柔性处理，生成模态中性文件，将该柔性体导入ADAMS中替换原有的刚性体，对其重新添加约束，施加载荷，就建立了变桨机构的刚柔混合体模型。通过对该刚柔混合体模型进行分析，得到了变桨机构的变桨误差，以及包含变桨机构各构件强度的文件。通过对误差进行定性和定量分析的基础上，提出了控制误差的办法，即在变桨盘上增设位置传感器，利用传感器发出的信号控制液压缸动作，对变桨误差进行补偿。此后，将载荷文件导入ANSYS中对变桨机构的关键构件利用有限元法进行强度了分析和校核，指出了各个关键构件的应力集中位置。　　 最后采用有限元分析软件ANSYS对变桨盘进行了模态分析，得到了变桨盘的固有频率和振型，找到其在工作中容易发生共振的频率区域，为进一步提高变桨精度和变桨平稳性，减小振动给变桨机构带来的影响，提供了理论依据。