与传统的串联机构相对比,并联机构拥有体积小、刚度大、累积误差小等优点。当前,并联机构向着轻质、高速、高精度等方向发展,由于机构中的轻质杆件受到外力容易产生弹性变形,并且机构中普遍存在间隙,这两种因素会对并联机构的动力学特性产生较大的影响,会导致机构寿命降低、噪声大等不利影响。因此,建立含球面副间隙和柔性构件的空间并联机构模型并对其进行动力学分析是必要的。本文以4-UPS-RPU空间并联机构作为研究对象,建立含球面副间隙和柔性构件的动力学模型,对其动力学响应和非线性特性进行分析。论文主要研究内容如下:首先,建立并联机构的位置反解模型和速度反解模型,对系统动平台、UPS分支和RPU分支三部分的动能和势能建模,对作用于并联机构的广义力进行求解。将动能、势能和广义力代入到第二类Lagrange动力学方程,推导4-UPS-RPU并联机构的动力学方程,分析机构在空载和加载情况下的驱动力曲线,并通过ADAMS虚拟样机仿真对结果进行对比验证。其次,建立空间球面副间隙的运动学模型以及Lankarani-Nikravesh(L-N)接触力模型和修正的Coulomb摩擦力模型,推导含球面副间隙的4-UPS-RPU并联机构的刚体动力学模型。运用龙格库塔法对动力学模型进行求解,绘制不同轨迹下不同间隙值的动力学响应曲线。借助相图、Poincare映射图和Lyapunov指数图等对含球面副间隙并联机构非线性特性进行分析。最后,建立含球面副间隙和柔性构件的4-UPS-RPU并联机构动力学模型。采用龙格库塔法和Newmark积分法联合对含球面副间隙和柔性构件的并联机构动力学方程进行求解。对比分析不同轨迹、不同间隙值对动平台响应及碰撞力的影响,借助相图、Poincare映射图和Lyapunov指数图等对含球面副间隙和柔性构件的4-UPS-RPU并联机构进行非线性特性分析。