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章动面齿轮传动具有结构紧凑、重合度大、体积小、零件少、传动比大、承载能力强等优点,在直升机、盾构机等大功率领域具有良好的应用前景。本文针对章动面齿轮传动,主要做了如下的研究:1、从章动运动的基本原理出发,分析其啮合原理,建立了不同刀具参数下齿数不同的章动面齿轮传动三维模型;并以盾构机的刀盘驱动系统为例,结合其主减速器的设计参数,利用ABAQUS软件分析了不同齿数的章动面齿轮在额定载荷下齿轮轮齿的MISES应力,从而判定材料强度是否符合要求;通过分析不同刀具参数及面齿轮齿数下的MISES应力,得出了刀具参数及轮齿齿数对其承载能力的影响。2、从材料力学出发,将章动面齿轮的轮齿简化为变截面悬臂梁;利用简化梯形截面法获得其受载状态下其轮齿剪切变形量、弯曲变形量、接触变形量及由基体变形引起的附加弹性变形量,进而计算出章动面齿轮传动中各面齿轮轮齿的刚度值;利用ABAQUS软件分析获得了章动面齿轮各面齿轮轮齿的刚度值;二者对比,验证了简化梯形截面法计算章动面齿轮轮齿刚度的合理性;分析了章动面齿轮传动中的内切面齿轮及外切面齿轮轮齿刚度沿齿高方向及啮合线方向的变化规律;通过所计算的各面齿轮轮齿刚度值,研究了章动面齿轮轮齿的单齿刚度、单齿啮合刚度及单齿时变啮合刚度的变化规律。3、基于振动理论,利用集中参数法将章动面齿轮传动予以简化;考虑轮齿时变啮合刚度、齿轮副传动误差、齿侧间隙及齿轮副啮合阻尼等非线性因素,建立了章动面齿轮传动的多自由度耦合非线性动力学分析模型;根据达朗贝尔原理建立其24自由度的耦合非线性动力学微分方程;通过四阶精度定步长的Runge-Kutta法获得章动面齿轮传动中各面齿轮沿其自由度方向的非线性动力学响应;研究了齿轮副啮合阻尼、齿侧间隙及齿轮副传递误差等因素对其动力学响应的影响。4、利用ABAQUS软件对章动面齿轮传动中各面齿轮的模态进行分析,获得了各面齿轮的自由模态及约束模态,从而为章动面齿轮减速装置的加工制造提供了参考依据。