近年来,随着我国航空航天事业的迅猛发展,各类型舱段对接工作量不断增大。为实现多型号舱段快速准确对接装配,需研制一套可适用于不同型号舱段对接装配的机电一体化舱段柔性对接工装。由于在舱段初步对接定位后必须进行多自由度的手动微调以最终实现舱段的对接装配。因此,设计舱段柔性工装的手动微调装置便具有重要的现实意义。本文根据实际对接装配需求设计手动微调装置,利用CATIA软件实现设计装置建模,利用ANSYS Workbench软件对所设计装置进行力学仿真分析,确保所设计手动微调装置满足强度要求。首先,本文介绍了机械设计基础理论及设计原则,为手动微调装置的设计提供基本方向及理论支撑。介绍所应用的相关软件,包括CATIA三维建模软件和ANSYS Workbench有限元分析软件。研究力学仿真分析中所应用的结构非线性软件分析技术,重点对接触非线性处理技术进行了阐述,为手动微调装置的力学仿真分析提供了技术支持。其次,以现有舱段柔性工装为基础,提出两套满足实际对接装配需求的三自由度手动微调装置选择方案,依据机械设计原则对两套方案进行对比,确定最终开合及升降手动微调装置和水平手动微调装置设计方案,并对装置内各部件进行理论尺寸设计,绘制工程图。之后,对开合及升降截锥螺旋弹簧进行静力学仿真分析,验证其结构非线性特性。对开合及升降手动微调装置进行指定动载荷下的动力学仿真分析,并根据仿真结果改进结构设计,验证结构改进的有效性。最后,对水平手动微调装置中关键部件进行静力学仿真分析,确定所设计结构满足强度要求。对水平手动微调装置中的齿轮离合传动装置进行模态分析,确定其在电机驱动及手动驱动工况下的安全性。