刚性链式直线作动装置是通过链节齿形相互啮合而形成刚性链条传动的一种作动装置,刚性链条作为一种“刚柔”并存的特殊链条,已广泛应用于机械工业、武器装备等技术领域中需要实现负载直线运动的场合。本文提出并设计了一种新型刚性链式直线作动装置,并对其机械特性进行了研究。确定了刚性链式直线作动装置的结构方案。提出了该装置的工作原理,以及链板、链轮等主要部件的设计方法。设计了刚性链式直线作动装置的一种原理样机,确定了原理样机中各部件的结构参数,并进行了三维建模。运用动力学分析软件,分别对运用三圆弧一直线方法和展成加工法设计的链轮进行了性能分析。分析结果表明在原理样机中,选用展成加工法设计的新型齿廓链轮更合适。对刚性链式直线作动装置中的链板和销轴进行了受力分析。对刚性链式直线作动装置进行了控制方案的设计及控制仿真分析。在理想工况和有干扰的工况下,分别应用常规PID控制与模糊自适应PID控制对主动链轮进行位置控制。计算结果表明本作动装置应用在有扰动的工况下,模糊自适应PID控制的控制效果更好。完成了直线作动装置的原理样机的制图、加工、装配,实验台的建立和实验。通过实验得到链条的传动速度和位移,并与理论计算和虚拟样机运动仿真进行对比,验证了理论计算和仿真的正确性。