目前,常见的变速器有齿轮变速器、流体传动变速器、电力传动变速器、机械无级变速器等。最常用的齿轮手动变速机构必须有离合器配合,变速过程需要耗费多余时间,而另一种较常用的行星轮自动变速机构在结构上又比较复杂。本课题在研究非圆齿轮的设计原理与相关技术的基础上,设计了一种以非圆齿轮为主体、无级换挡和多级变速为特点的变速机构。该变速机构具有两个主要特点：一是能够不停顿地进行变速,即在改变主动轮和从动轮的啮合传动比时,无需停止齿轮运转,而是在保持原有转速的前提下,实现换挡,从而提高机构运转效率；二是该变速机构不仅限制于一两个档位的变换,而是可以利用该机构实现多级传动比间的变换。本课题首先分析了非圆齿轮的基本概念、设计原理与相关技术。随后以非圆齿轮中最具代表性的椭圆齿轮为例,研究了非圆齿轮的计算与设计方法,并用软件对一种基于椭圆齿轮的机构进行了设计、建模和运动仿真。然后完成了非圆齿轮变速机构各个方面结构与运动的设计计算,主要包括整体结构、变速曲线、从动轮轮齿、变速节曲线上轮齿、过度节曲线上轮齿、传动比、啮合装配、转速、轴向进给速度等装配与运动关系的计算。接着利用Pro/E软件完成了非圆齿轮变速机构的建模与运动学仿真。在建模方面,主要运用了Pro/E软件的编程功能、参数化设计方式、数据共享等许多高级功能,完成非圆齿轮变速机构的建模。运动学仿真方面,主要是为了验证机构的结构、轮齿啮合和运动情况等。最后将Pro/E中的非圆齿轮变速机构的模型进行导入ADAMS软件,进行动力学仿真。通过对重力、材料、负载、碰撞等参数的设定,验证变速机构实际运转的可行性。将动力学仿真结果与Pro/E中的理论值进行对比,研究机构改进的方法。