本文以五轴机床复合式转台在使用中所存在的实际问题为背景依托,采取理论计算及仿真研究相结合的研究方法,首次提出并设计了用以平衡转台颠覆力矩的平衡机构。该机构具有简单可靠、自适应控制、通用性强等优点。通过理论及仿真分析,证明该机构能很好地起到平衡颠覆力矩的作用。本文主要内容如下:1.针对转台颠覆力矩的负面影响,首次提出并设计了转台颠覆力矩平衡机构,该机构可应用于多数存在颠覆力矩的转轴类系统中;2.对颠覆力矩平衡机构进行了运动原理分析及运动学分析,明确了机构各参数之间的关系,得到了机构的位形、速度、加速度等运动规律;3.设计确定了力矩平衡机构在五轴机床中的实施方案,如恒压方案、气缸导向机构选择方案、气动管路布置方案等。其中,如何控制气缸内部恒压是本文的核心问题。本文在研究大量的气动比例阀以及换向阀等滑阀的结构及功能的基础上,设计了一种新型的可以用来保持气缸内恒压的滑阀式恒压阀,该恒压阀结构简单,功能可靠,通用性强,适用于多数需要控制密封腔内压强的场合。4.建立了恒压阀控制系统的相关数学模型。通过数学模型对恒压阀阀芯进行了受力分析、位移分析以及恒压阀的流量分析,并建立了气缸与恒压阀内质量流量的连续性方程,为对恒压阀控系统进行深入研究打下了基础。5.建立了颠覆力矩平衡机构的三维模型,并运用虚拟仿真软件ADAMS对机构主体进行了运动仿真。本文将为开发五轴机床复合式转台颠覆力矩平衡机构提供方案实例和相关的设计理论基础。