RV减速器是工业机器人的关键零件,其结构的可靠性直接影响工业机器人的整体性能和使用寿命。RV减速器在工业机器人关节处长时间处于负载状态,关键传动部件的剩余强度不断降低,逐步发生性能退化问题,导致可靠性产生非线性衰减趋势,进而影响工业机器人产品性能。RV减速器发生故障与损坏,不仅可能会造成经济损失,还有可能会对相关人员造成安全隐患。为了提高RV减速器可靠性,需要进一步提高关键传动部件的工作性能,对RV减速器可靠性衰减规律进行深入研究。因此进行RV减速器动力学分析与动态可靠性预测,对其健康维护具有重要意义,为RV减速器的高可靠正向设计提供理论基础。本文以RV减速器为研究对象,在往复瞬变载荷下,基于摆线轮系结构及独特的多齿啮合传动状态,计算了摆线轮系在传动过程中的同时啮合齿数,分析了摆线轮系在传动过程中的不等概率接触状态,统计了各往复运动工况中啮合频率最高的针齿,并以之为研究对象进行后续可靠性预测工作。将摆线轮及针齿壳进行柔性化处理,建立RV减速器动力学模型,通过仿真分析可以得到两级传动系统子部件的运动特性及力学特性等动态响应曲线,将该特性作为RV减速器可靠性预测动力学分析基础,并开展RV减速器转臂试验台架动态测试试验,验证动力学模型的正确性。考虑子部件性能退化过程中存在的随机性和不可逆性,通过Gamma随机过程表征其多阶段性能退化过程,构建了各子部件的多阶段可靠性退化模型。通过Copula函数对子部件可靠性进行相关性耦合,构建了考虑失效相关性的整机系统多阶段可靠性退化模型,通过Monte Carlo仿真分析得到了减速器运行6000h内整机系统可靠性衰减轨迹。在此基础上,构建体积最小、可靠度最高的多目标优化模型,从尺寸、强度等方面给出约束,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化求解,获得了优化设计方案,并进行了对比分析与优化后可靠性预测,验证了本文提出的可靠性预测与优化方法可以有效提高RV减速器的可靠性,并且具有更高的综合性能;通过参数灵敏度分析得到正负相关变量及其影响程度对比。本文基于不等概率接触分析,建立刚柔耦合动力学模型,对RV减速器开展动力学研究,研究了往复运动工况下RV减速器关键传动部件的动态响应。引入Gamma随机过程和Copula函数,动态预测RV减速器可靠性衰减规律,并通过优化算法进行优化设计;开展转臂试验台架动态测试,验证动力学模型准确性。研究成果为RV减速器正向设计与健康监测奠定了理论基础。