随着全球疫苗需求的日益增长,特别是近两年新型冠状肺炎病毒的大爆发而引发的新冠疫苗需求暴涨,国内外对于一次性预灌封疫苗注射器的需求呈现急剧增长态势。预灌封注射器自动组装机构是将预灌封注射器进行组合装配的高速自动化设备。该设备的关键执行机构是套管装配机构。合理的套管装配机构结构设计及其运动精度可靠性决定了预灌封注射器装配成品品质。本文以套管装配机构为研究对象,对其进行结构设计,开展多因素影响下的机构运动可靠性研究,并对刚柔耦合状态下的机构运动情况进行分析。本文完成的主要研究工作如下:根据套管装配机构的设计要求,采用凸轮-连杆组合机构方案;通过计算获得凸轮轮廓曲线,建立了套管装配机构的数字化样机模型;基于套管装配机构的数字化模型,对套管装配机构进行运动学仿真分析,获得了机构关键位置点处的运动性能曲线。基于套管装配机构运动分析结果,对巷道进行了修改,保持巷道位移量及移动距离不变,但将此前的斜坡设计修改为类似于凸轮设计中的正弦加速度设计,修改后运动分析结果显示末端执行件的速度加速度平稳,无尖点和突变点出现。考虑原始尺寸误差、运动副间隙和磨损等影响因素,建立套管装配机构运动误差模型及可靠度模型,计算得到套管装配机构各部分运动误差曲线及可靠度曲线;结果表明套管装配机构在可靠范围内,而原始尺寸误差相较于其他两个因素的影响更大,且升降夹持机构的影响较下压凸轮机构的影响更大。因此对于后续套管装配机构的设计与制造,应着重于原始尺寸误差的影响及升降夹持机构的影响。基于刚柔耦合动力学分析平台,建立套管装配机构的刚体模型,仿真得到理想情况和含间隙情况下套管装配机构的运动性能曲线;同时,结合有限元分析平台,建立套管装配机构中夹持连杆部分刚柔耦合模型,仿真得到理想情况和含间隙情况下末端执行件的运动性能曲线。对比仿真得到的几组曲线,结果显示间隙越大,机构的速度加速度曲线波动越大,且考虑柔性与不考虑柔性曲线波动程度不同,考虑柔性的加速度波动具有一定的收敛,因此在今后套管装配机构的设计中,不仅要考虑间隙的作用,还需考虑柔性的作用。