随着在制造业中广泛应用的工业机器人等设备对工作环境的平稳性要求越来越高,且因为振动是衡量平稳性的重要指标之一,所以抑制或者隔离工作环境中带来的低频微振动显得尤为重要。然而工作环境中的振动按照运动方向的不同又分为平动振动和扭转振动,均会对设备产生干扰,尤其是比较敏感的低频微振动。因此本文针对低频扭转振动,设计了一种正负刚度并联机构的非线性扭转隔振器,并对其静态特性和动态特性进行研究和分析。研究工作主要包括:首先,提出一种正负刚度并联机构的非线性扭转隔振器。正刚度元件选用圆截面柔性杆,负刚度元件采用本文提出的基于电磁—永磁混合结构的扭转电磁弹簧;基于正负刚度并联机构的非线性扭转隔振器的结构简图,利用Solidworks三维制图软件建立非线性扭转隔振器的三维模型,并且利用Ansys Workbench软件对其主要受力的零部件进行静力学和瞬态动力学有限元分析。然后,针对本文所设计的正负刚度并联机构的非线性扭转隔振器进行静态特性研究。采用等效磁路法和虚位移法建立扭转电磁弹簧的静力学模型,得到电磁刚度特性和负刚度范围,并分析不同参数对电磁刚度的影响;利用悬臂梁模型对圆截面柔性杆进行静态特性分析,研究有效长度对其输出扭矩、弯矩和势能的影响;在前两者的静态特性研究结果的基础上,根据并联机构刚度的叠加性质,并且利用Taylor公式建立非线性扭转隔振器静力学模型的六阶多项式。其次,在静态特性研究的基础上,开展对非线性扭转隔振器的动态特性研究。建立动力学模型,采用谐波平衡法求解得到扭矩传递率和幅频响应特性函数,并且针对可能会发生的跳跃现象,利用引入微小扰动的方法,分析并推导出系统解的稳定性条件。除此之外,利用MATLAB软件,采用经典四阶Runge-Kutta法对非线性扭转隔振器进行数值仿真,研究其在单频、多频和冲击扭矩激励作用下的响应特性,全面掌握非线性扭转隔振器的动态特性。最后,试制正负刚度并联机构的非线性扭转隔振器实验样机,确定实验参数,搭建实验测试平台,开展针对非线性扭转隔振器的实验研究。通过静态特性实验,得到实际的扭矩—相对角位移特性曲线,验证静态特性理论分析的正确性;通过开展动态特性实验,并且与线性隔振系统进行比较,验证本文提出的非线性扭转隔振器具有良好的隔振性能。本文所取得的研究成果对该类扭转隔振器的应用起到很好的推动作用,为实现和发展工业机器人高效、安全和稳定工作奠定了基础。该论文有图72幅,表9个,参考文献119篇。