直升机具有独特的垂直起降、空中悬停、自转下滑等飞行能力,因此被广泛应用于民用和军事领域。与传统单桨直升机相比,三桨叶共轴直升机具有结构紧凑、重心稳定、机动性好等优点。近些年来,随着国内直升机需求的不断扩大,三桨叶共轴直升机在小型载人直升机和无人机领域逐渐受到重视,具有广阔的应用前景。本文对共轴混联直升机操纵机构进行运动学及性能指标研究,为小型三桨叶共轴无人机操纵机构尺寸优化提供理论依据。首先,介绍一种少自由度共轴混联机构,该混联机构是根据卡莫夫系列三桨叶共轴直升机操纵机构原理提出的简化等效机构,并以3条SPS支链呈120°对称布置的3SPS+RRS+PS并联机构取代原机构中复杂的操纵杆从而使操纵机构更加容易控制。其次,对共轴混联机构进行运动学分析,主要包括对混联机构自由度分析、位置正解和位置反解、速度、加速度分析。对下操纵机构位置方程求导得到机构输入部件速度、加速度。同时分析了下变距机构旋转环姿态与各运动支链、变距铰之间的位置关系。再次,利用速度、加速度全域性能指标理论对下操纵机构进行性能分析,对下操纵机构进行尺寸优化。使用MATLAB软件绘制速度、加速度性能与上下平台尺寸的关系图谱。分析由下操纵机构与下变距机构“动态式连接”组成的混联机构速度性能,使用虚设机构法分别建立两并联机构一阶影响系数矩阵。绘制混联机构速度性能与尺寸参数的关系图谱。找出混联机构速度性能较优时的尺寸参数。最后,使用PRO/E建立混联机构三维模型,导入ADAMS软件中对两组不同尺寸的混联机构进行速度仿真,通过对比两组机构速度波动情况,验证了对共轴混联机构速度性能分析的正确性。