对称性是机械产品中普遍存在的特性,机械结构多对称则具有更为广泛的设计应用。从实例分析出发,归类分析了600个左右的机械结构多对称的成功设计案例,总结结构多对称在机械系统中的不同层面对实现功能、提高性能和满足约束需求中的作用规律及应用知识。本文对跨学科领域中的多对称研究以及机械领域中零散的多对称研究进行简要概括,并对机械结构多对称进行了系统性研究,主要研究内容和成果如下：1、通过对结构多对称设计实例的分析,提出了机械结构多对称的概念,定义了以组合对称和复合对称为基础的多对称分类体系,研究他们在机械系统不同层次间的作用关系。从对称主体、对称组元、对称基准出发,分析了多对称的多层次性、多种类性、多维度性、多体性,并提出了基于几个参数简单的多对称度衡量方法。2、从满足系统的需求出发,总结了组合多对称在部件或系统实现功能、提高性能、满足约束中的作用规律,并简要分析了功能原理对称到结构组合对称的映射作用。3、分析了复合多对称在在零件和部件实现功能、提高性能、满足约束中的作用规律,并简要总结了复合对称在面向装配设计中的应用。4、基于系统内部和系统外部双重作用因素的影响,提出了外部诱导多对称和内部自发多对称的机械结构多对称作用原理,并从匹配作用和抵消作用出发进行了分类和总结。