并联机构具有速度快、精度高、承载能力强等优点,在工业领域担任着越来越重要的角色。由于制造精度限制、装配误差以及使用过程中的磨损,并联机构各个运动副中均会不可避免的产生间隙,不同类型和不同数量的运动副间隙对机构动力学响应的影响非常复杂,从而影响机构的精度和稳定性,因此研究考虑多种运动副间隙的空间并联机构动力学具有重要的意义。本文以4UPS-UPU空间并联机构为研究对象,建立了刚体动力学模型与考虑多球面副间隙、虎克铰间隙和混合间隙(同时考虑多球面副间隙和虎克铰间隙)等不同间隙类型的动力学模型,并对其动力学响应进行了系统的研究。论文主要研究内容如下:首先,根据4UPS-UPU空间并联机构的特点,建立虎克铰、球面副和移动副的约束方程,基于拉格朗日乘子法建立4UPS-UPU空间并联机构刚体动力学模型。利用MATLAB对其刚体动力学方程进行求解,将机构动平台在不同运动轨迹下的位移、速度和加速度与理想的动力学响应进行对比,验证了刚体动力学模型的正确性,并分析了动平台不同负载下的位移、速度和加速度。其次,建立球面副间隙运动模型,基于Flores法向接触力模型和改进的Coulomb切向摩擦力模型建立间隙处的接触力模型,将球面副间隙模型嵌入刚体动力学方程中,得到考虑多球面副间隙的4UPS-UPU空间并联机构动力学模型。利用MATLAB对其动力学方程进行求解,并与ADAMS仿真结果进行对比,验证了其数学模型的正确性。分析对比了不同运动轨迹、不同负载、不同间隙尺寸和不同摩擦系数对机构动力学响应的影响。最后,建立虎克铰间隙运动模型和接触力模型,将虎克铰间隙模型嵌入刚体动力学方程中,得到考虑虎克铰间隙的动力学模型。将虎克铰间隙模型和球面副间隙模型一起嵌入刚体动力学方程中,得到考虑混合间隙的动力学模型。对其动力学方程进行求解,利用ADAMS对虎克铰间隙模型进行了验证。分析了多球面副间隙、虎克铰间隙和混合间隙等不同间隙类型和混合间隙下不同间隙尺寸对机构动力学响应的影响。