本文研究了大速比摩擦传动的传动理论;设计了新型椭圆凸轮波发生器,设计制作了大速比摩擦传动样机;用软件ANSYS对所设计的椭圆凸轮结构进行了有限元分析;用19位绝对式编码器测试了大速比摩擦传动机构的传动精度、最小步距、最小步距的稳定性以及带负载能力等各项精度指标;对测量数据和研究内容进行了归纳和整理,认为新型椭圆凸轮波发生器克服了加工误差带来的诸多问题,新型椭圆凸轮波发生器可以进行尺寸精度调整,能够达到输入力矩以纯力偶的形式输入;通过本项研究,基本可以使“大速比摩擦传动机构”在工程中得以应用。首先用赫兹接触理论对样机的输出力矩进行了设计;应用四力作用下的光滑圆柱壳体理论分析了在椭圆凸轮波发生器作用下柔轮的变形状况,结合滚动摩擦副传动精度理论提出了波发生器总体设计方案。其次结合样机输入力矩以纯力偶形式输入的要求,借鉴柔性铰链机构的设计优点,设计制造了可以通过预紧螺钉调节尺寸精度的椭圆凸轮波发生器。用ANSYS软件对新型椭圆凸轮进行了结构有限元分析,分析了柔性铰链最小截面厚度和预紧力的大小对椭圆凸轮性能的影响,根据有限元分析结果,合理设计了椭圆凸轮的柔性铰链结构。设计制造了大速比摩擦传动样机的传动精度测试平台,用高精度绝对式编码器对大速比摩擦传动样机的传动精度进行了测试。测试结果表明:在输入电机最小步距角为129.6角秒时,“大速比摩擦传动样机”的步距角为1.20角秒,最大相对步距误差为58%,在负载扭矩为2.1N·m时仍然能够平稳运行。最后,对使用不同形式波发器的样机进行了传动精度试验对比,测试对比结果表明,使用新型椭圆凸轮波发器的样机可以实现最小步距传递,传动平稳、传动精度高,在参数相同的情况下,新型椭圆凸轮波发器样机具有较高的承载能力。