双级活齿传动结构简单紧凑、尺寸小、传动比范围大、传动效率高、承载能力大,非常适用于石油钻井和机器人等技术领域。本文围绕双级活齿传动从弹流润滑、效率、传热、温升和样机研制等方面进行了研究。依据弹性流体动压润滑理论,运用Dowson-Higginson公式,计算了双级活齿传动的最小油膜厚度,并根据膜厚比判断了其润滑状态,分析了参数对最小油膜厚度的影响。结果表明:双级活齿传动中活齿与滚道间是薄膜润滑,增大活齿与激波器两圆弧的中心距、活齿半径可有效增大最小油膜厚度,采用精抛等加工方法来提高表面精度也可以改善润滑状态。对双级活齿传动系统进行了力和力矩分析,计算了赫兹接触应力、相对滑动速度和摩擦因数,求解出低速级传动的啮合效率;考虑摩擦发热求解了轴承效率;综合传动部分和轴承损耗得出整机传动效率。研究了活齿与齿廓轮间的摩擦生热量,分别建立了活齿与齿廓轮的热分析模型并推导出热传导方程和热应力方程,应用MATLAB软件求解了温升分布,分析了参数对温升的影响情况。结果表明:为降低温升,应该适当增大激波器偏心圆偏心距和活齿半径,适当减小活齿与激波器两圆弧的中心距、第一级活齿中心回转半径、主动轴输入力矩和主动轴输入转速。利用NX10.0软件对双级活齿传动进行了建模与仿真,加工出实体样机并进行装配与调试,结果表明:样机运转平稳无噪声。在该结构的基础上,设计研制了双级活齿抽齿传动样机和双级摆线活齿传动样机。结果表明:三种双级传动的结构均可以实现定传动比减速且运转良好。