1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1应用方向和前景

谐波齿轮传动的出现是以航空领域的发展为背景的，谐波齿轮传动是一种新型精密传动。因为谐波齿轮传动相较于一般的齿轮传动具有传动比大、质量轻、体积小、同轴性好、传动精度高等优点^[2]，自出现以来便在工业机器人、航空航天、医疗器械、能源、光学仪器、精密设备等方面广泛应用。最重要的是能在密闭空间传递运动，这一点是其他任何机械传动无法实现的。其缺点为在谐波齿轮传动中柔轮每转发生两次椭圆变形，极易引起材料的疲劳损坏，损耗功率大[1]。

在工业机器人领域，谐波减速器是核心部件，占了整机成本的30%以上，但是国内工业机器人用精密谐波减速器方面因为研究起步晚，技术不成熟，做不到自给自足，市场被日本的harmonicdrive公司高度垄断，大大限制了我国的工业机器人的发展[2]。实际上世界范围内拥有自主研发谐波减速器能力的公司也很稀少，所以谐波减速器的优化设计及技术突破对于我国工业及工业机器人的发展来说十分重要。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

（1）为设计一种双圆弧齿廓的短筒谐波减速器，需确定齿轮的各项参数，比如齿顶高，齿根高，柔轮凸齿廓和凹齿廓半径、分度圆齿厚等。

（2）根据柔轮的几何变形，选择主截面设计柔轮齿廓，建立柔轮齿廓坐标系，列出柔轮齿廓极坐标方程。

3. 研究计划与安排

第1-2周，浏览中文及外文文献，以硕士论文为主，期刊论文为辅，首先对谐波减速器的结构和工作原理进行了解，并翻译一篇英文文献。

第3-4周，认识双圆弧齿廓，并掌握双圆弧齿轮的齿廓曲线形成方法，初步确定所采用的设计路线，完成开题报告。

第5-6周，建立双圆弧柔轮齿廓方程，学习matlab软件，并对运动学啮合原理进行理解，求解共轭齿廓得到刚轮齿廓方程，使用matlab软件设计齿廓曲线。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王长明，阳培，张立勇．谐波齿轮传动概述［j］． 机械传动，2006，30(4) : 86 － 88

[2]黄兴,何文杰,符远翔.工业机器人精密减速器综述[j].机床与液压,2015,43(13):1-6.3]丰飞,王炜,唐丽娜,陈风帆,白彦伟.空间高精度谐波减速器的应用及其发展趋势[j].机械传动,2014,38(10):98-107

[4]王朝斌.手术机器人机械臂的研制和结构优化[d].上海工程技术大学,2015.