随着智能制造生产体系的不断发展,与之搭配的传送系统正向着高精度化、高速化、高承载能力化、高寿命化的方向发展,V型滚轮环形导轨作为一种新型传送系统,正广泛应用于智能制造生产体系中,由于其相关基础理论研究都不完善,而动态特性对其结构设计起到非常重要的作用。所以对V型滚轮环形导轨的动态特性进行研究具有非常现实的意义。V型滚轮环形导轨的动态特性有四个特征,分别是:接触刚度、固有频率、模态振型以及阻尼特性。本文首先采用Hertz接触理论建立V型滚轮导轨静力学模型,重点研究V型滚轮导轨受到垂直载荷和水平载荷时的接触刚度变化,通过有限元软件进行对比分析,并计算出滚轮轴承的轴向刚度与径向刚度。然后采用拉格朗日方程建立V型滚轮导轨的动力学模型,根据等效刚度原则,求解V型滚轮导轨固有频率。通过有限元软件分析V型滚轮导轨的模态振型,进一步分析V型滚轮环形导轨多体动力学振动响应。然后分析V型滚轮导轨的摩擦力来源,建立对应的摩擦力模型进行计算,探究不同预紧量尺寸对V型滚轮导轨摩擦力的影响。最后结合前面研究的静力学、动力学和摩擦力的内容,采用虚拟样机技术建立V型滚轮环形导轨多体运动学模型,研究V型滚轮环形导轨运行过程中承载滑座的位移变化情况。根据研究结果对V型滚轮环形导轨连接结构进行优化改进。改进后的结果表明,新的同步带传动系统连接结构,对承载滑座的振动和直线段位移变化影响更小,整体提升了机械手爪与V型滚轮环形导轨配合时的可靠性与稳定性。通过本课题的研究,为亚龙智能装备公司在测试V型滚轮环形导轨样机过程中遇到的稳定性问题和振动问题,提供了数据支持和改进措施。本文也对使用ABAQUS软件和ADAMS软件进行刚柔耦合运动学研究分析的流程和方法有一定的参考价值。