谐波齿轮传动是近几十年发展起来的齿轮传动技术,由柔轮、刚轮和波发生器组成,主要靠谐波齿轮柔轮的弹性变形来传递运动。谐波齿轮减速器具有体积小、重量轻、传递扭矩大、运动精度高等特点。本课题针对导弹航系统中对减速装置的需求研究设计了一种谐波减速器。首先,以环与壳体理论为基础,研究了柔轮变形规律,并建立了柔轮变形后任意位置时的齿廓方程,推导出新的侧隙计算公式,为谐波齿轮传动参数的优化设计提供了理论依据。其次,考虑了柔轮受载荷时齿侧间隙的影响,建立了新的齿侧间隙数学模型,该模型通过柔轮附加扭转角形式对侧隙减小量进行补偿,弥补了以往设计中将侧隙减小值直接放在目标函数侧隙值中的缺点。以新的齿侧间隙数学模型为目标函数,分别对四力作用型及标准椭圆型谐波齿轮传动进行了啮合参数优化设计。优化结果表明,考虑柔轮载荷影响所建立的侧隙数学模型更符合谐波齿轮传动的实际情况。再者,根据优化结果,对导弹航系统中的谐波减速器进行了结构设计,并对减速器进行了热平衡计算,对相关传动零件进行了强度分析。最后,针对谐波齿轮传动中的关键部件——柔轮,应用ANSYS对其受载荷及不受载荷两方面进行了静力分析,得出四力作用型下的柔轮应力应变变化规律。