随着我国生产制造业转型升级的步伐加快,自动化生产线应用日益广泛。工业机械手作为自动化生产线的关键设备,其开发研究越来越受到重视。本文设计研究的转轨机械手主要用于新能源汽车驱动电机的自动化装配生产线中,可以实现电机转子的自动转移拼装,解决了人工搬运效率低及稳定性差等问题,加快了装配线的生产节拍,提高了装配线的自动化程度。转轨机械手的结构创新和工作性能的研究对于提高自动化装配线的生产效率具有十分重要的意义。本文在研究以往机械手的基础上,根据具体的应用要求,设计了一种在竖直方向可以两级升降的新型转轨机械手。转轨机械手整体上采用桁架式结构,其中竖直方向运动的机械臂采用内臂和外臂相嵌套的结构,在外臂升降的过程中,利用同步带拖动内臂运动,达到了双节倍速的效果。该创新结构有效降低了机械手对空间的高度要求,增加了机械手的稳定性。其次,本文研究了转轨机械手的动态性能。利用ABAQUS软件对机械手的整体结构进行动力学仿真,包括模态分析和谐响应分析,获得了机械手的低阶模态振型和频率响应曲线。针对机械手的第3阶固有频率容易发生共振的情况,本文提出了对机械手立柱施加固定连接的优化措施。经过再次谐响应分析,验证了优化措施的有效性。最后,针对转轨机械手应用中的关键技术,即同步带传动的振动特性研究,本文在理论分析同步带不同振动特性对机械臂稳定性影响的基础上,利用RecurDyn软件构建了基于有限段法的同步带仿真模型。研究了其在不同张紧力作用下的运动过程,得到了同步带的横向振动振幅曲线,为同步带预紧力的设置提供了参考。