結論

圓柱正弦活齒傳動是一種新型的活齒傳動，可實現輸入輸出同軸傳動并具有自鎖的能力。該活齒傳動屬于自平衡結構，即僅采用單排激波器就可以使作用力達到平衡，由此縮短了傳動的運動鏈，減少了動力損耗，具有結構簡單緊湊、徑向尺寸小、傳動效率高等優點，在航空航天、機器人等許多領域都具有極佳的應用前景。但是目前在我國，圓柱正弦活齒傳動在其理論研究和實際應用方面還未見報道，因此，對該傳動進行深入系統理論研究，并能設計研制出減速器，是一個具有重大理論意義和較大應用價值的課題。本文從減速器的結構設計、理論研究、制造加工和試驗研究等方面做了大量的工作，其主要的創造性成果歸納如下：

1.建立了完整的圓柱正弦活齒傳動的空間嚙合理論。在對圓柱正弦活齒傳動組成結構及傳動特點進行研究的基礎上，推導出空間正弦滾道的齒廓方程；建立了圓柱正弦活齒傳動的空間力學模型并得到作用力及接觸角的分布規律；研究正弦滾道與活齒接觸點處的主曲率計算方法及其變化規律；對活齒空間運動狀態進行了研究，提出共扼齒廓間的滑動率計算方法，并得到活齒傳動各結構參數變化對滑動率的影響規律；

2.對圓柱正弦活齒減速器系統進行了模糊可靠性研究。采用隨機應力和模糊強度相結合的方法，對正弦滾道齒面的接觸強度進行模糊可靠性研究；采用模糊數的運算法則及模糊算子AND和OR求解出了系統的模糊可靠度。采用Monte- Carfo方法對圓柱正弦活齒減速器可靠性進行數字仿真，求解出減速器系統的壽命分布及各零件的模式重要度；

3.建立圓柱正弦活齒減速器的扭振動力學模型并進行了動力學分析，得到了減速器的固有特性、各階模態柔度及各元件的勢能分布率，找出了結構設計中影響系統動態性能的薄弱環節，為進一步優化結構提供了理論依據。利用有限元方法對圓柱正弦活齒減速器關鍵傳動件進行了模態分析；

4.利用神經網絡模型建立了動態分目標函數，使一個復雜的動態優化間題轉化為一個相當簡單的優化問題；首次應用灰色聚類分析方法對圓柱正弦活齒減速器進行多目標動態優化設計，得到了該減速器動態優化設計的最滿意解，較傳統優化的滿意解相比，使問題得到進一步優化；

5.提出在小半徑內圓柱面上加工空間正弦滾道的方法，為保證正弦滾道的加工精度，設計并加工出非標CBN球頭磨具，從而解決了圓柱正弦活齒減速器樣機加工的關鍵技術，為成功的加工出高精度的減速器樣機提供了堅實的基礎；

6.成功的研制出一臺外徑尺寸φ80mm的微小型圓柱正弦活齒減速器樣機。經過試驗測試證明，該減速器運動情況良好、溫升不高、噪音較低，且其傳動比穩定、傳動效率高。表明圓柱正弦活齒傳動將具有極好的開發應用前景，為國內機械傳動領域增添一種新型的微小型減速器。

除以上所取得的主要創造性成果外，本文在其他方面的工作如下：

1.根據多目標優化設計的結果確定出減速器樣機的結構參數。采用CAXA2000軟件繪制出減速器樣機的裝配圖和全部零件圖；

2.確定試驗方案及試驗臺結構，設計加工出試驗臺輔助裝置。今后在本課題方向做進一步研究時，需注意以下方面的問題：

1.正弦滾道的加工精度，會直接影響圓柱正弦活齒減速器的傳動性能，尤其是回差的特性。為了能夠獲得性能更加優越的減速器，應研究空間正弦滾道齒形型位公差的檢測方法，進一步提高空間正弦滾道的加工精度；

2.活齒在空間正弦滾道中的實際運動狀態是又滾又滑，為減少摩擦造成的功率損耗，今后的努力方向應進一步研究圓柱正弦活齒減速器的固體潤滑方式，以降低磨損，提高減速器的傳動效率。

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