盾构掘进机是一种集电气、液压、测量导向、控制、材料等多学科技术于一体的隧道工程专用的大型高科技综合施工设备,推进系统的正确控制是保证盾构沿设计路线正确掘进的前提。推进系统液压缸通常的安装方式是将推进液压缸与盾体平行安装,但受盾构周围土压力、应力影响,其盾构推进的姿态控制误差较大。本文以2×6-SPS盾构推进机构为研究对象,结合并联机构的运动学、动力学理论,主要开展了以下几个方面的研究:1.阐述课题的研究背景和意义,综述国内外盾构技术和盾构掘进机的发展历程、研究现状,并提出主要的研究内容。2.对推进机构的结构尺寸进行了设计,并建立机构的三维模型,运用并联机构运动学理论,研究了推进机构的位置、各构件的速度和加速度的通用表达式,为推进机构的静刚度、动力学分析奠定了理论基础。3.以盾构实体液压缸为研究对象,理论分析了液压缸和推进机构的静刚度模型;运用ANSYS软件,着重研究了液压缸接触问题的静刚度,考虑了关节、液压油等的变形,得出球铰在接触变形的影响下,刚度大小与应力成线性比例的关系。4.基于广义坐标形式的牛顿-欧拉法,研究了各构件的受力分析和单个构件的牛顿-欧拉方程,基于虚功原理,消除了系统动力学方程中的理想铰约束反力,得到了与广义坐标相对应的系统动力学方程。5.基于ANSYS模态分析,研究了液压缸和推进机构的共振频率与振型,得出了推进机构不稳定的振动频率和可能发生的振动失效;通过ADAMS动力学分析软件,研究了推进机构在外载激励下的液压缸的振动响应。