结论

圆柱正弦活齿传动是一种新型的活齿传动，可实现输入输出同轴传动并具有自锁的能力。该活齿传动属于自平衡结构，即仅采用单排激波器就可以使作用力达到平衡，由此缩短了传动的运动链，减少了动力损耗，具有结构简单紧凑、径向尺寸小、传动效率高等优点，在航空航天、机器人等许多领域都具有极佳的应用前景。但是目前在我国，圆柱正弦活齿传动在其理论研究和实际应用方面还未见报道，因此，对该传动进行深入系统理论研究，并能设计研制出减速器，是一个具有重大理论意义和较大应用价值的课题。本文从减速器的结构设计、理论研究、制造加工和试验研究等方面做了大量的工作，其主要的创造性成果归纳如下：

1.建立了完整的圆柱正弦活齿传动的空间啮合理论。在对圆柱正弦活齿传动组成结构及传动特点进行研究的基础上，推导出空间正弦滚道的齿廓方程；建立了圆柱正弦活齿传动的空间力学模型并得到作用力及接触角的分布规律；研究正弦滚道与活齿接触点处的主曲率计算方法及其变化规律；对活齿空间运动状态进行了研究，提出共扼齿廓间的滑动率计算方法，并得到活齿传动各结构参数变化对滑动率的影响规律；

2.对圆柱正弦活齿减速器系统进行了模糊可靠性研究。采用随机应力和模糊强度相结合的方法，对正弦滚道齿面的接触强度进行模糊可靠性研究；采用模糊数的运算法则及模糊算子AND和OR求解出了系统的模糊可靠度。采用Monte- Carfo方法对圆柱正弦活齿减速器可靠性进行数字仿真，求解出减速器系统的寿命分布及各零件的模式重要度；

3.建立圆柱正弦活齿减速器的扭振动力学模型并进行了动力学分析，得到了减速器的固有特性、各阶模态柔度及各元件的势能分布率，找出了结构设计中影响系统动态性能的薄弱环节，为进一步优化结构提供了理论依据。利用有限元方法对圆柱正弦活齿减速器关键传动件进行了模态分析；

4.利用神经网络模型建立了动态分目标函数，使一个复杂的动态优化间题转化为一个相当简单的优化问题；首次应用灰色聚类分析方法对圆柱正弦活齿减速器进行多目标动态优化设计，得到了该减速器动态优化设计的最满意解，较传统优化的满意解相比，使问题得到进一步优化；

5.提出在小半径内圆柱面上加工空间正弦滚道的方法，为保证正弦滚道的加工精度，设计并加工出非标CBN球头磨具，从而解决了圆柱正弦活齿减速器样机加工的关键技术，为成功的加工出高精度的减速器样机提供了坚实的基础；

6.成功的研制出一台外径尺寸φ80mm的微小型圆柱正弦活齿减速器样机。经过试验测试证明，该减速器运动情况良好、温升不高、噪音较低，且其传动比稳定、传动效率高。表明圆柱正弦活齿传动将具有极好的开发应用前景，为国内机械传动领域增添一种新型的微小型减速器。

除以上所取得的主要创造性成果外，本文在其他方面的工作如下：

1.根据多目标优化设计的结果确定出减速器样机的结构参数。采用CAXA2000软件绘制出减速器样机的装配图和全部零件图；

2.确定试验方案及试验台结构，设计加工出试验台辅助装置。今后在本课题方向做进一步研究时，需注意以下方面的问题：

1.正弦滚道的加工精度，会直接影响圆柱正弦活齿减速器的传动性能，尤其是回差的特性。为了能够获得性能更加优越的减速器，应研究空间正弦滚道齿形型位公差的检测方法，进一步提高空间正弦滚道的加工精度；

2.活齿在空间正弦滚道中的实际运动状态是又滚又滑，为减少摩擦造成的功率损耗，今后的努力方向应进一步研究圆柱正弦活齿减速器的固体润滑方式，以降低磨损，提高减速器的传动效率。

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