本文是在对传统针摆行星减速器的传动特点和工作原理的研究基础上,结合针轮输出针摆行星传动这种具体的传动结构,提出了针轮输出摆线钢球新型传动形式,并对其工作原理、结构特点和设计方法等进行了相关研究。虽然该型减速器的摆线轮齿廓曲面可看成近似的内凹球面,但是其传动原理和内部结构构造与传统减速器相似,故可参考针轮输出针摆行星传动的设计理论和计算方法,对该类型的传动方式进行虚拟样机的设计计算和相关仿真分析。因此,本文主要从以下几个方面对针轮输出摆线钢球传动进行了相关研究:(1)该类型减速器内部结构复杂,参考传统针摆行星传动的基本参数设计计算方法,结合MATLAB软件对针轮输出摆线钢球传动主要零部件的基本参数进行了尺寸和结构设计计算;对摆线轮与钢球啮合传动系统进行受力分析并完成主要零件的强度校核计算,并编制Visual Basic程序,以可视化交互式界面形式完成辅助设计计算软件系统。(2)在确定样机主要参数的基础上,结合Creo三维建模软件中特有的建模功能对虚拟样机的主要零部件包括摆线轮、针齿壳、柱销等进行参数化建模,然后根据各零部件的相对位置关系进行虚拟装配。为研究摆线轮内凹曲面的加工方法,结合UG软件对摆线轮的齿形进行了仿真加工分析。(3)在Creo中建立摆线轮与钢球啮合传动的三维等效实体模型,并使用ANSYS Workbench软件对模型进行有限元接触静力学分析求解,获得了摆线轮与钢球啮合的接触应力计算结果和零件应力状态。(4)将Creo三维建模软件虚拟装配后的整机模型经格式转化导入到Recur Dyn软件系统中,对整机在额定转速下,进行运动学仿真分析计算,得到符合实际理论计算的分析计算情况,进而提出提高整机动力学性能的方法和建议。