目前,长时间使用的管道需要清理、检测、维修时,那些所处环境危险的管道是人工作业难以实现的,因此需要管道驱动行走机构替代人工作业。国内外对此已进行了大量研究,研制出多种行走方式的管道驱动行走机构。本文根据几种主要类型的管道驱动行走机构的性能特点,以及针对在极限狭长空间实现大拖动力的问题,构型提出了一种新型的蠕动式管道驱动行走机构。本文以蠕动式管道驱动行走机构为研究对象,首先简单介绍了该机构的结构组成和行走机理。将不完全齿轮齿条换向机构作为主要驱动机构,分析了其啮合的过程,并计算出了有齿部分所占的角度以及齿数。对首齿和末齿的干涉情况进行了分析,给出了修齿方案。计算了齿条的行程以及行程允许误差。然后分析了当机体运动时,内部机构的运动情况。通过计算运动机构的自由度,得出结论:机体有确定的运动。建立了运动机构的力学模型,运用虚功原理,推导出了驱动力矩的计算公式。根据行走足的受力情况,分析了行走足不打滑应该满足的条件。根据运动机构的几何关系,推导出了机体行走步长的计算公式。最后运用ADAMS建立虚拟样机模型,基于行走机构在直管中的行走,验证了该管道驱动行走机构结构设计的合理性以及运动的可行性。通过对不完全齿轮齿条换向机构的运动仿真,验证了前文对该机构运动理论分析的正确性。为验证该管道驱动行走机构的拖动力,测量了拖动力的大小。为验证前文推导的驱动力矩计算公式的正确性,测量了实现所需拖动力时,不完全齿轮的驱动力矩。通过测量行走步长,验证了行走步长计算公式的正确性。