空间机构与平面机构相比,因其可以利用简单紧凑的结构实现复杂空间运动的传递等特性,被广泛应用于航空航天、轻工机械等领域,其中空间四杆引纬机构就是空间机构应用在纺织机械中的一种典型实例。空间四杆引纬机构作为一种常见的引纬机构,是剑杆织机的重要组成之一,是决定织机工作效率的重要因素,而其运动平稳性差和运动精度低等问题也成为近年来制约剑杆织机发展的一大关键。本文针对这一问题,以空间四杆引纬机构为研究对象,利用理论分析与计算机辅助设计相结合的方法,对其进行运动学和动力学的分析与优化,主要工作内容与成果如下:首先,分析了空间四杆引纬机构的工作原理,并利用螺旋理论思想推导出该引纬机构为单自由度机械系统。利用方向余弦矩阵法构建了其空间4R机构部分的运动学模型,并利用几何解析法分析平面四杆机构和齿轮放大机构部分,最终求得该机构的运动学方程。利用拉格朗日方程对该引纬机构进行动力学建模,从能量的角度进行分析,基于系统广义坐标建立起该引纬机构的动力学方程。其次,利用MATLAB软件对运动学建模结果数值计算,并与ADAMS仿真结果对比,验证了理论分析的正确性,并在此基础上分析运动几何参数变化对剑带运动规律的影响。基于剑带运动平稳性差的问题,提出利用ADAMS参数化建模进行优化设计,将剑带最大加速度最小化设为优化目标,优化实验结果表明剑带运动的平稳性得到提升。然后,对动力学理论建模结果进行数值计算和三维模型的仿真结果对比验证,并在此基础上以旋转曲柄为等效构件,研究其他各构件的等效转动惯量变化规律。以织机提速为目标,提出优化剑带和剑轮的质量和转动惯量,以减小驱动力矩和总等效转动惯量的波动,结果表明优化效果良好。最后,考虑引纬机构在高速运转条件下不可忽视的杆件柔性变形问题,利用ADAMS-ANSYS联合仿真的方法,建立其刚柔耦合模型并仿真,分析各构件柔性变形造成的剑带运动误差。利用ANSYS对主要构件进行瞬态动力学分析,分析构件在运动过程中所受应力情况,并对其进行初步结构优化试验。通过增加截面尺寸来提升构件结构刚度,以降低构件柔性变形对剑带运动精度的影响。通过对比优化前后的剑带加速度误差曲线,证明了优化方法的可行性。本文所提出的空间四杆引纬机构的优化方法具有良好的实用性和可行性,对进一步地改进引纬机构的动力学性能具有理论上的指导意义。