随着风电产业的迅速发展,风力发电机的市场需求量也与日俱增,成为各国在新能源产品中抢占市场的关键领域。目前市场上先进的风机轮毂自动装配机器人借助工业机器人进行装配工作,其控制系统复杂、装配成本过高,一般的风机制造企业难以承担。本文所研究的风机轮毂螺栓自动装配系统,旨在研制一整套用于风机轮毂与变桨轴承间螺栓装配的自动化系统,可适应不同类型、不同装配要求的风机轮毂装配工作,提高风力发电机装配效率,在基于被动柔顺技术的孔位精确测量、螺栓精密装配等领域进行了深入分析和研究,论文主要研究内容包括:（1）结合风机轮毂与变桨轴承的结构特点及装配工艺过程要求,分析了轮毂螺栓最大装配允许偏差,提出了由螺栓定位装配头、径向移动机构、等分运动机构、俯仰机构及升降机构构成的风机轮毂螺栓自动装配系统总体方案。（2）针对轮毂螺栓精密装配要求,基于被动柔顺技术设计了具有位置测量及精确补偿功能的螺栓定位装配头,利用变桨轴承作为粗定位系统的等分运动执行机构,达到了以变桨轴承装配变桨轴承的作用,进而完成了风机轮毂螺栓自动装配系统结构设计。（3）针对被动柔顺拧紧轴转速变化及大扭矩的复杂工况,对其进行了模态分析,通过Riccati传递矩阵法和有限元法计算拧紧轴的前八阶扭振频率,得到其分段速工作时运转状态;进行了径向移动机构的齿轮齿条和回转机构的内啮合齿轮有限元接触分析,校核其工作过程中接触和弯曲疲劳强度,计算得出各自的疲劳寿命。（4）依据微分法与广义尺寸链机器精度分析理论,结合粗定位系统的运动学误差分析,计算影响锥销定位及螺栓装配位姿误差源的误差传递系数,并基于概率统计法进行了各误差源的精度综合设计。（5）搭建二维被动柔顺系统物理样机,配备基于PLC高速计数器的编码器和光栅尺精度采集系统,验证了二维被动柔顺装置的柔顺定位精度。本文开展了螺栓自动装配关键技术研究,实现了风机轮毂与变桨轴承间螺栓装配精度要求,对于大型回转类零件螺栓自动化精密装配的研究具有重要的理论意义与实际应用价值。