摘要：针对电铲钢丝绳更换效率低下的问题,设计了一种用来更换电铲钢丝绳的机械臂架。以机械臂架末端执行器提取的钢丝绳重力为主要作用载荷,建立了机械臂架动力学模型。利用有限元分析方法、多体动力学分析方法及“弹簧-转子”模型,对臂杆及主要铰接关节进行刚柔耦合动力学分析,研究不同关节刚度对末端执行器动态特性的影响,并根据仿真结果选取各关节较优的刚度,来进一步分析有/无钢丝绳作用对关节角位移和末端执行器位移的影响。结果表明:随着关节刚度系数的增大,关节角位移与全刚体无钢丝绳状态下的偏差逐渐减小,末端执行器的位移逐渐趋近于全刚体无钢丝绳状态;伸缩小臂与弧形臂铰接关节的刚度对末端执行器位移的影响最大;在选取各关节较优的刚度系数后,在钢丝绳作用下伸缩机构与转台铰接关节产生的角位移偏差最小,在无钢丝绳作用下机械臂架的振动幅度大于有钢丝绳作用时。研究结果为机械臂架工作稳定性及运动精度控制研究提供了参考。