针对目前蜗杆传动侧隙可调、体积小、重量轻的发展趋势,王进戈提出了一种新型蜗杆传动形式——变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动,并申请了发明专利。由于蜗轮蜗杆之间为内啮合的方式,且将外转子电机与鼓形蜗杆结合成鼓形蜗杆电机,从而集支撑、传动、驱动为一体,极大的节约了传动装置的空间;其次鼓形蜗杆是通过与之啮合的内齿轮一次包络而成,这使得该传动拥有更好的啮合特性,且集合了环面蜗杆传动多齿啮合的优点;此外内齿轮在齿宽方向呈一楔形角,调整变齿厚蜗杆与内齿轮轴向相对位置能实现蜗杆与内齿轮的齿侧间隙变化以达到提高传动精度,磨损补偿等特点。作为一种新型蜗杆传动形式,其拥有的结构紧凑特点使该传动在机器人智能关节领域具有广泛的应用前景。目前对于斜平面一次包络蜗杆传动的研究已经比较深入,变齿厚鼓形蜗杆副作为其中的一种传动形式,在啮合性能、加工工艺上已进行了系统研究,但对于一种新型传动除了对其理论知识的不断探索和完善外,其接触性能的研究也应稳步推进。本文以中心距100mm,传动比63为标准,利用空间啮合原理,结合有限元分析方法对其进行接触研究,具体工作如下:以空间啮合原理为理论支撑,采用活动标架法对变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动的啮合机理进行深入分析,并对鼓形蜗杆两侧的齿面方程、诱导法曲率、根切线和啮合界限函数进行推导;并讨论了蜗轮齿平面倾角β对变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动副接触区域、接触线的影响。鉴于数值计算软件Matlab,研究鼓形蜗杆中关键参数之间的关系,从而编写出鼓形蜗杆齿面运算程序,并建立鼓形蜗杆齿面接触线数学模型。通过三维建模软件和数值计算软件的结合应用,对变齿厚内齿轮鼓形蜗杆传动副实体模型进行了精确建立。基于有限元法对变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动(蜗轮齿平面倾角β=2°)和一般内齿轮包络鼓形蜗杆传动(蜗轮齿平面倾角β=0°),在不同载荷工况下的接触状态、齿面接触应力、接触压力、最大主应力展开对比分析,通过有限元软件对变齿厚内齿轮各轮齿的齿面应力分布情况、接触线上应力分布,齿间载荷分配情况进行研究。在考虑该传动存在安装误差的情况下,分析存在中心距误差、蜗轮轴向误差、蜗轮与蜗杆轴交角误差对蜗杆副接触的影响。为变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动在实际应用中的安装提供了理论指导。