精密减速器作为机器人的关键零部件之一,其核心技术一直被国外垄断。为了研制出满足机器人关节高精度、高效率、大减速比和高可靠性要求的新型减速器,本文提出一种正弦齿轮少齿差行星传动减速器,在啮合特性、承载能力、运动仿真、加工装配和样机试验等方面对其进行了系统的研究。根据平面啮合基本原理建立了正弦齿轮齿廓的数学模型,推导了正弦齿轮共轭齿廓方程和啮合线方程,对正弦齿轮齿廓压力角、曲率以及滑动率等啮合特性进行了分析。结果表明:正弦齿轮齿廓曲线完全连续,均为平面连续多波闭合曲线;正弦齿轮分度圆压力角值随结构参数变化;正弦齿轮副两齿轮间的相对滑动远小于渐开线齿轮副。对正弦齿轮的承载能力进行了研究,计算了正弦齿轮的接触应力与弯曲应力,分析了轮齿所受力和应力随传动参数的变化规律。结果表明:正弦齿轮接触应力远小于渐开线齿轮;正弦齿轮齿根厚度较大,具有很高的弯曲强度;正弦齿轮内啮合时的接触强度要明显优于外啮合情况,更适合在内啮合情况下应用。将正弦齿轮运用到K-H-V型少齿差行星传动中,对标HD CSG-14谐波减速器与Nabtesco RV-6E减速器,研制出两款不同减速比的正弦齿轮少齿差行星减速器,完成了减速器的结构设计、三维建模以及运动仿真,验证了传动比的正确性。搭建了减速器效率与回差试验台,对加工装配完成的两款减速器进行了效率与回差试验。结果表明,ZX-4901型减速器最高效率为70.58%,最高回差精度为1.2605′;ZX-8101型减速器样机最高效率为87.9%,最高回差为1.143′;两款减速器均已达到达到对标减速器的水平。