简要介绍机构的拓扑结构与工作原理,分析机构的拓扑结构在不同工况下对整机性能的影响,建立机构拓扑结构设计应遵循的基本准则.针对机构的结构特征,建立机构在线调向工况下的运动方程.以某开敞式硬岩掘进装备(TBM)(刀盘直径为8 m)支撑-推进-换步机构样机为例,结合TBM在线调向作业的运动仿真,建立机构的推进油缸、调向油缸及作业参数间的运动方程,为深入开展支撑-推进-换步机构的创新设计以及精准在线调向提供有效的计算方法.