高阶变性椭圆齿轮副是在椭圆齿轮的研究基础上提出一种新型的非圆齿轮副,其结合了椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮和变性椭圆齿轮三者共同的传动特性,可用来传递变速运动和交变载荷,在工程机械、纺织机械、汽车、航空航天等领域,具有潜在的应用前景。因此,对高阶变性椭圆齿轮副的研究具有重要的理论意义。本课题来源于国家自然科学基金项目,主要目的是探索一种高阶变性椭圆齿轮副的基本传动原理、椭圆类齿轮通用的设计方法、传动特性分析、静力学分析以及振动特性分析。依据齿轮啮合原理,研究了高阶变性椭圆齿轮副基本传动原理,推导了高阶变性椭圆的节曲线方程,提取出高效精确获取复杂节曲线的方法；依据齿条刀具范成法包络齿轮的原理,实现了主从动轮齿廓精确啮合的仿真过程,在MATLAB中获得的齿廓数据导入PRO/E中,形成齿廓样条曲线,完成齿轮三维建模；分别推导了高阶变性椭圆齿轮副的传动比、角加速度、压力角、重合度和曲率半径公式,分析了偏心率、变性系数和主从动轮阶数对高阶变性椭圆齿轮副的传动特性的影响变化关系,揭示了高阶变性椭圆齿轮副在各种参数影响下的运动学变化规律,将高阶变性椭圆齿轮副与曲柄滑块机构串联成组合机构,研究机构的运动规律,获得了运动学特性；建立了高阶变性椭圆齿轮静力学模型,推导了静力学参数计算公式,讨论了重要参数对高阶变性椭圆齿轮静力学的影响规律,获得了静力学特性,并推导高阶变性椭圆齿轮轮齿的齿面接触疲劳强度计算公式和齿根弯曲疲劳强度计算公式；根据模态分析的原理,采用有限元分析软件ANSYS Workbench,建立了高阶变性椭圆齿轮有限元模型,进行了有限元模态分析,对比分析偏心率和主从动轮的阶数重要参数对固有频率、模态振型的影响规律,获得了高阶变性椭圆齿轮的固有振动特性。