现今,工业机械臂已经越来越广泛的应用于制造业生产中的各个步骤,机械臂国产化也成为了重要发展方向,RV减速器作为机械臂关节减速器,对机械臂工作性能具有决定性影响,对RV进行深入研究是机械臂国产化的关键环节。在目前对RV的研究中,很少涉及到RV的体积,对于传动效率的计算也基本相同,更忽略了高功率密度方面的研究。对RV进行功率密度的研究能够在有效减小体积的同时,使传动效率得到提高,促进其向着轻量化、高效率的方向发展,是RV研究中极为重要的一方面。本文基于RV的组成结构和运动方式,对RV的设计方法进行探索,完成了对RV的整体设计并在三维软件中绘制了RV三维模型。分析了影响RV减速器体积、效率的几何参数及其变化规律,利用分度圆法、平均圆法等完成了RV减速器体积建模,运用功率流法结合虚功率理论完成了RV传动效率建模。了解RV减速器的试验要求与试验方法,结合自身试验条件,选定RV减速器综合试验台类型,完成综合性试验台的搭建。在搭建的试验台的基础上,完成对RV减速器一系列综合性能的试验,将传动效率试验结果与前文进行对比,验证了运用功率流法结合虚功率理论得到的传动效率公式的可用性,同时对其他试验的试验结果做了分析讨论。以前文RV体积建模及传动效率建模为基础,得到高功率密度优化的数学模型,使用Matlab软件中的遗传算法对RV进行优化,完成高功率密度RV减速器的研究。