在自由锻造工序中,无轨装出料机主要完成工件的装出炉和摆放,是自由锻造液压机组的重要辅助设备,本文研究了无轨装出料机夹持装置的工作状态,建立了力学分析模型,分析影响夹持装置的因素,研究无轨装出料机夹持机构的设计思路,确定了近恒力夹持装置的设计方法,为无轨装出料机夹持装置的设计提供了参考。通过研究无轨装出料机夹持机构的典型应用工况,分析被夹持工件处于水平状态和倾斜状态下对夹持装置夹持力的影响,确定了钳臂输出夹持力与被夹持工件上夹持位置的关系,研究影响夹持装置输出夹持力的因素,确定了夹持装置应满足的工作条件,明确了无轨装出料机夹持机构输出夹持力恒定的必要性。分析无轨装出料机夹持装置的结构特点和杆件的受力状态,研究夹持装置的传力比,确定了夹持装置夹紧不同直径工件时传力比与夹持力的关系。针对无轨装出料机的夹持工况和技术要求,分析了夹持装置的关键参数和确定方法,利用解析法对夹持机构进行机构设计,确定了近恒力输出夹持装置的设计方法。针对夹持机构设计中的求解的问题,研究了基于SolidWorks夹持机构参数求解的思路,确定了基于SolidWorks夹持机构参数求解的方法。根据无轨装出料机夹持装置的研究思路,以30kn无轨装出料机夹持装置的设计为例,验证了恒力输出夹持机构设计方法的合理性。分析了不同温度情况下材料之间摩擦因数的变化趋势,研究凸齿结构对钳爪与工件之间摩擦因数的影响,确定了钳爪结构的材料和设计方案,建立了钳爪模型,改善了钳爪与工件的接触状态,确定了提高夹持稳定性的方法。研究影响夹持机构钳臂强度和刚度性能的关键参数,对夹持装置的主要部件进行结构设计,基于ANSYS软件对夹持装置关键零部件进行静力学仿真实验分析,验证了设计方案的正确性。分析比较两种夹持方式的结构特点和受力状态,确定了无装出料机夹持装置结构形式的选择依据,为无轨装出料机夹持装置的理论研究和结构设计提供了参考。