非圓齒輪（也稱為異型齒輪）主要用于平行軸傳動(dòng)比變速器。輸入近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)和數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，非圓齒輪在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并逐漸有向高速重載方向發(fā)展的趨勢(shì)。因此，深入研究非圓齒輪的動(dòng)態(tài)特性顯得尤為重要。然而，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于非圓齒輪動(dòng)力學(xué)的研究文獻(xiàn)很少，現(xiàn)有的研究大多忽略了非圓齒輪的固有特性如嚙合角的時(shí)變特性和重合性，使輪齒變形（剛度））簡(jiǎn)化了齒距的切向曲線，這與實(shí)際輪齒在齒廓法向上發(fā)生的變形有很大不同，由此得出的結(jié)論與實(shí)際非圓齒輪的動(dòng)態(tài)性能有一定的差異。鑒于此，本文致力于建立一個(gè)更真實(shí)的非圓齒輪動(dòng)力學(xué)模型。從基本嚙合原理出發(fā)，考慮到非圓齒輪嚙合法向和節(jié)曲線半徑時(shí)變的特點(diǎn)，建立了齒廓方程、嚙合角、重合度等因素與極角的關(guān)系。然后通過(guò)對(duì)非圓齒輪扭振模型的分析，建立了考慮時(shí)變剛度和慣性的非圓齒輪扭振動(dòng)力學(xué)的一般微分方程組。

假設(shè)輸入轉(zhuǎn)矩為常值，提出了分段線性近似解，用方程的解析解代替數(shù)值解，大大減少了系統(tǒng)的計(jì)算量。同時(shí)，將各嚙合位置的非圓齒輪副等效為相應(yīng)的圓柱齒輪副，求解非圓齒輪單齒的平均剛度，并考慮參數(shù)化重合系數(shù)，得到該齒輪副在任何嚙合位置的綜合嚙合剛度。給出了非圓齒輪動(dòng)力學(xué)計(jì)算程序的詳細(xì)流程圖。然后，以代表非圓齒輪兩大類的橢圓齒輪和橢圓齒輪為研究對(duì)象，討論了轉(zhuǎn)速、阻尼、齒頂高、模數(shù)、齒寬、輸入轉(zhuǎn)矩、偏心距等因素。對(duì)其動(dòng)態(tài)性能的影響。并試圖通過(guò)調(diào)整重合度來(lái)優(yōu)化非圓齒輪的動(dòng)態(tài)性能。

對(duì)比分析表明，該方法是可行的。另外，由于所建立的分析模型和求解方法的通用性，以及所研究的非圓齒輪的典型性，本文的分析方法和結(jié)果對(duì)一般非圓齒輪動(dòng)力學(xué)分析具有普遍適用性。

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