二维摇摆台是基于空间连杆机构设计原理所设计的,用于实现二维摆动的机械系统,是陀螺仪空间运动姿态地面仿真试验的必需设备.由于其自身的结构特性将直接影响到陀螺仪在实际使用中的真实工作参数的确定,从而将影响到制导陀螺仪的加工和制造的精度.因此,陀螺仪摇摆台的设计与研究不仅具有一定的学术价值,而且具有相当高的应用意义.该文在对以往相关系统设计理论做深入了解的基础上,基于虚拟样机技术对陀螺仪二维摆台的机械系统进行了设计与研究,为今后相关系统的设计、研究工作提供了新方法,开辟了新思路.该文首先提出摇摆台机械系统的设计方案,基于虚拟样机技术建立了二维摇摆台的运动学简易样机模型,并根据样机模型动态仿真的结果验证了设计方案的正确性及可行性.另外,应用空间连杆机构的运动学分析方法对所设计的摇摆台的机械系统建立了相应的运动学数学模型,并在此基础上细化样机模型,完善对机械系统运动特性的描述,并进行运动学仿真获得与实际工作情况近似的机构运动学特性.另外,应用拉格朗日方程对摇摆台机械系统分部分地建立相应的动力学数学模型,并最终完成对整个机械系统的动力学数学描述,同时,根据实际物理样机的自身特性进一步细化摇摆台运动学模型并建立系统的动力学样机模型.通过对机械系统动力学样机模型的动态仿真获得了摇摆台机械系统的动力学特性参数.另外,根据所获得的机械结构的动力学特性参数,基于有限元理论应用ANSYS软件,对部分零件的设计结构作了相应的力学性能分析,并通过分析验证了方案的可行性及结构设计的可靠性.最后,在结构特性与设计参数得以确定的基础上,设计完成系统的物理样机,并最后完成摇摆台机械系统的加工、装配与调试.另外,该文在陀螺仪摇摆台机械系统的设计过程中,为满足系统耦合空间二维摆动的特点,提出了万向节——球铰链拉杆结构,并相应地对系统进行了空间自由度的分配,并通过仿真分析验证了结构方案的可行性.