次摆线滚轮齿条传动是一种新型的直线传动,可在自动化机械装备中将转动转化为平移驱动传动装置,相较于传统的直线传动其具有零背隙、传动精度高、传动平稳及可实现长距离传动等优势,具有优良的使役性能。本课题围绕次摆线滚轮齿条传动的接触力学、疲劳失效、磨损失效及有限元仿真等方面展开研究,以期揭示次摆线齿条传动的接触力学特性,并形成次摆线齿条可靠性和使用寿命计算模型。本课题的研究工作对该传动装置的设计制造、使用以及后期维护等方面具有一定的理论指导意义。首先,针对次摆线滚轮齿条传动的滚动接触问题,分析次摆线滚轮齿条传动啮合过程中次摆线齿条的接触力学特性,根据受力情况建立次摆线齿条的应力和应变模型,并重点分析齿条内部最大剪切应力和齿条齿面压应力的分布状况。其次,结合次摆线齿条内部最大剪切应力分布规律及滚动滑移对其的影响,分析齿条内部的疲劳危险应力,以疲劳危险应力及其应变结合产生的循环塑性应变能作为参量,建立次摆线齿条的接触疲劳损伤函数。根据次摆线齿条的疲劳失效准则,基于疲劳损伤函数建立次摆线齿条的疲劳寿命计算模型。然后,根据次摆线滚轮齿条传动的应用场合和次摆线齿条齿面上的实际损伤情况,重点围绕疲劳失效和粘着磨损失效问题展开研究。针对次摆线齿条的粘着磨损结合Archard粘着磨损理论,以局部齿面到完整齿面再到完整齿条的流程建立了次摆线齿条磨损寿命计算模型。最后,利用有限元分析软件ANSYS对次摆线滚轮齿条传动啮合过程中的接触力学状态进行了仿真,根据仿真结果分析得到次摆线齿条上应力-应变状态及齿条寿命计算的关键参数。通过仿真得到的应力-应变状态用以验证前文中接触力学的理论分析结果,将仿真得到的关键参数代入齿条寿命计算模型计算出齿条使用寿命,并与实际产品手册中的数据对比以验证齿条寿命计算模型的正确性。