机电集成空间正弦活齿传动系统是一种新型复合传动系统，该传动系统集传动与电机于一体，具有结构紧凑、重量轻、体积小和传动效率高等优点。本文针对大传动比机电集成空间正弦活齿传动系统进行了结构设计与三维实体建模，研究了系统的静力学和动力学特性，完成了样机的设计、加工与试验。主要包含以下内容：以空间正弦活齿传动啮合理论为基础，设计了大传动比机电集成空间正弦活齿传动系统。以PRO/ENGINEER4.0软件为平台建立了机电集成空间正弦活齿传动系统的三维实体模型，分析了空间正弦滚道曲率变化规律，验证了三维实体模型的正确性。建立了传动系统的静力平衡方程，完成了大传动比空间正弦活齿传动系统的受力分析、接触应力分析以及系统输出转矩的求解。讨论了结构设计参数变化对相互作用力、接触应力和输出转矩的影响规律。利用有限元分析软件ANSYS Workbench，分析了传动系统的静力学特性、模态特性和谐响应特性。得到了传动系统在外加静力载荷作用下的应力分布云图，求解了系统的固有频率和模态振型图，分析了不同频率段模态振型的特征，给出了系统的动态应力响应曲线、位移频响曲线与振型图。以Visual Basic6.0高级编程语言为工具，对SolidWorks2010进行了二次开发，将VB程序以插件形式载入SolidWorks界面主菜单，创建了简单、方便、实用的系统界面，完成了空间正弦活齿传动系统零件的参数化实体建模。完成了大传动比机电集成空间正弦活齿传动样机的设计加工，对样机传动效率和负载特性进行了测试试验，将试验结果与理论分析进行对比，验证了理论分析的正确性。