微电机在MEMS中占据重要地位,其结构尺寸和性能直接影响MEMS的微型化,本文将微电机与谐波传动技术相结合提出一种微型电磁谐波传动系统,满足了微机电系统低速和相对较大输出力矩的要求,且结构简单,有利于运用微加工方法制造。通过对该传动系统建立多场耦合动力学方程和非线性动力学方程,研究了该传动系统的谐振特性以及分子力导致的传动系统非线性行为,利用微机械加工技术研制出微型电磁谐波传动系统,搭建外部驱动系统完成了测试实验。根据弹性力学原理和电磁学原理建立微型电磁谐波传动系统的受力分析模型,推导微柔轮在电磁力和分子力作用下的位移表达式和系统输出力矩公式,给出微柔轮位移与线圈电流的关系式,得到微柔轮位移与线圈电流的关系及其随系统参数的变化曲线,以及输出力矩与相关参数关系曲线,揭示出系统参数对微柔轮位移和输出力矩的影响规律。运用机械振动理论,建立微型电磁谐波传动系统的多场耦合动力学方程,得到考虑分子力、摩擦力和空气阻尼力作用时系统自由振动的固有频率方程和模态函数表达式,对是否考虑分子力、摩擦力和空气阻尼力时的系统固有频率进行比较分析,揭示出分子力、摩擦力和空气阻尼力对传动系统固有频率随参数变化的影响规律,分析振动模态曲线,得到分子力对振动模态随参数变化的影响规律。考虑范德华力的非线性,建立了微型电磁谐波传动系统的非线性动力学方程,得到传动系统的非线性振动固有频率和非线性强迫振动动态响应方程,揭示出范德华力对微柔轮非线性振动的影响规律,以及范德华力非线性对共振频率和幅频特性的影响及其随系统参数的变化规律。将与定子接触的微柔轮视为两端固定的弯曲梁,在此基础上建立传动系统的参数振动方程,得到传动系统的参数振动固有频率、振动模态、系统的参数共振情况以及电流激励下系统的强迫响应方程,揭示出系统参数对共振的影响规律,工作电流的波动会引起传动系统的强迫响应。设计了微型电磁谐波传动系统的微机械加工工艺路线,分别研制微柔轮、定子以及端盖并进行组装。设计外部磁场驱动系统,完成不同结构和尺寸的微型电磁谐波传动系统输出速度测试实验,并对试验结果进行分析和比较,验证了传动系统设计的合理性。