摆线推进器是一种特殊的推进装置,可以作为水面船舶、水下机器人和飞行器的主推进器或者辅助推进器。摆线推进器的叶片是直翼,各个叶片的轴线与推进器主轴相互平行,叶片在绕主轴旋转的同时还绕自身的轴线转动。当船舶在一定的进速系数下运动时,叶片轴线上各点的运动轨迹为摆线。摆线推进器可以产生平面内任意方向的推力,推力大小和方向可以很迅速和精确地改变。针对目前存在的摆线推进器机构的不足,本文设计了一种转动导杆偏心圆盘式摆线推进器机构。采用转动导杆机构使摆线推进器的桨叶按“法线相交定律”运动,采用偏心圆盘放大机构减小了转动导杆的滑动量、实现了放大偏心距的作用。本文通过理论分析得到了摆线推进器桨叶偏角的角速度和角加速度随主轴轨迹角的变化规律。本文针对偏心圆盘放大机构对偏心距的放大作用进行了理论分析,对比分析了十字滑块联轴器机构、同步带传动机构和施密特联轴器机构在实现偏心圆盘与底盘同步转动时各自的特点。本文设计了一种极坐标式偏心控制点操纵机构,实现了偏心点在平面内任意位置的调节针对转动导杆偏心圆盘式摆线推进器的驱动力矩求解问题,本文进行了机构的动力学分析,分析了桨叶的水动力性能,通过理论分析得到摆线推进器主轴受到的流体作用力和桨叶自身轴线受到的流体作用力随主轴轨迹角的变化规律。将各运动部件的转动惯量等效为主轴的转动惯量,采用等效力学模型建立摆线推进器机构的动力学方程,为仿真分析打下了基础。桨叶的运动规律是否精确直接影响摆线推进器的推进效率,本文针对转动导杆偏心圆盘式摆线推进器的桨叶控制机构和极坐标式偏心点控制机构,分析了各处运动副间隙对偏心圆盘的圆心位置误差和角度误差的影响,得到偏心圆盘圆心位置误差和角度误差对桨叶偏角误差的影响规律,为摆线推进器的精度综合打下基础。针对摆线推进器的结构特点设计了摆线推进器机构的动力驱动系统,本文采用振动测试仪测试了摆线推进器的振动特性,在空泡水筒中分别测试了摆线推进器的机械噪声和桨叶的水动力噪声,验证了本文所设计的摆线推进器机构的合理性。