船舶是经济全球化的强力推进器,其核心零部件螺旋桨加工后易产生静不平衡,造成机械振动、轴系传动效率降低等影响。本文针对大型船用螺旋桨静不平衡余量加工自动化程度低、难度大等问题,开展螺旋桨并联磨削机构设计、运动学与动力学仿真分析、虚拟样机验证等方面的研究,主要研究内容及成果如下:基于螺旋桨立式静不平衡检测原理,选取不同规格螺旋桨进行检测实验,结果表明:成品检测阶段的螺旋桨,其静不平衡余量检测值与行业许用值的差值可控制在合理范围之内,且该差值可通过磨削桨叶表面公差余量去除。结合实验结果与静不平衡余量分配原则,提出了一种螺旋桨静不平衡余量加工方案。设计了一种大型螺旋桨静不平衡余量并联磨削机构,根据末端磨削执行器位姿,推导其位置反解数学模型。采用蒙特卡洛法,研究动平台外接圆直径d等关键结构尺寸对其工作空间的影响规律,结果表明:参数d变化时工作空间大小改变不明显,且为了避免干涉取其值为250mm;通过增大刀具下表面中心点至动平台质心的垂直距离h,可使工作空间在y轴方向两侧延伸,但无实际意义,故取h为120mm。基于非保守系统拉格朗日方程,建立了并联磨削机构动力学模型。结合虚功原理,求解了各滑块轴向驱动力计算公式,并搭建Simulink仿真平台,揭示了当动平台在不同位姿、复合位姿运动状态下时,各滑块的轴向驱动力变化规律,即:各驱动力的大小和变化趋势受动平台升沉运动距离、俯仰和侧倾角度影响,在并联磨削机构灵巧工作空间内,其变化趋势平稳且数值大小符合实际工况。利用ADAMS搭建了并联磨削机构虚拟样机模型,并进行了升沉、俯仰和侧倾运动仿真,研究其运动学和动力学性能。结果表明:所推导并联磨削机构位置反解数学模型准确有效,且在上述不同位姿状态下并联磨削机构无速度、加速度突变点,运动性能稳定。虚拟样机动力学仿真结果与拉格朗日动力学数值解吻合,且在不同位姿状态下各连接副受力合理,并联磨削机构动力学性能稳定。