非圆锥齿轮传动机构结合了非圆柱齿轮与圆锥齿轮的传动特点,既能进行相交轴变传动比传动,又能实现轴向进给运动,是一种新型的齿轮传动形式,具有结构紧凑、传动效率高、能满足任意传动比传动要求等特点。然而,由于非圆锥齿轮节曲线的非圆性,使其在传动过程中存在较大的振动与冲击,限制了其应用与推广。本文针对这一问题,运用ADAMS和MATLAB联合仿真技术,采用PI控制策略,通过对主动轮输入速度的连续调节,使其与从动轮运动规律相反,进而达到降低振动与冲击的目的,主要研究内容如下:首先,根据齿轮的空间啮合原理,研究了非圆锥齿轮传动的基本原理。利用微分几何知识,以曲面上曲线的短程曲率为媒介,将非圆锥齿轮的空间球面节曲线设计转化为平面当量节曲线设计,并结合当量齿轮齿形的设计计算方法,成功建立起非圆锥齿轮三维实体模型,实现了非圆锥齿轮的计算机辅助设计。其次,为了解非圆锥齿轮的振动特性,避免发生共振,运用有限元相关分析软件,对非圆锥齿轮进行模态分析,得到其相应的振型图及固有频率值,并重点分析了阶数与偏心率对齿轮固有频率的影响。然后,通过对非圆锥齿轮设计公式的推导,运用MATLAB软件分析了阶数与偏心率对传动比变化规律、从动轮转角特性、从动轮角速度的影响。并将非圆锥齿轮传动模型导入到ADAMS中进行运动学仿真分析,通过与理论分析结果的对比,验证了设计方法的正确性、可行性,为后续对非圆锥齿轮传动减振方法的研究提供了参考依据。针对非圆锥齿轮传动存在的振动与冲击问题,基于对其运动学特性的了解,通过ADAMS和MATLAB联合仿真控制的方法,采用PI控制策略,调节相应参数,对非圆锥齿轮传动机构进行减振试验。通过对比控制前后从动轮角速度与角加速度的运动变化曲线,验证了该减振控制策略的正确性、可行性。最后,将非圆锥齿轮传动机构应用在球齿轮泵中,对球齿轮泵的结构及工作原理进行展示与阐述。推导出球齿轮泵的平均理论流量、瞬时流量、流量脉动公式,并与非圆柱齿轮泵的流量特性进行对比分析。随后又分析了非圆锥齿轮的偏心率对球齿轮泵平均理论流量、瞬时流量、流量脉动的影响。考虑球齿轮泵存在的流量脉动问题,采用添加相反运动规律的非圆锥齿轮变速机构的方法,运用MATLAB/Simulink仿真技术,通过对比平抑前后的瞬时流量曲线,证明了该平抑方法的可行性。本文提出的基于ADAMS和MATLAB联合仿真PI控制的减振方法具有良好的实用性与可行性,对改进非圆锥齿轮传动减振控制方法的研究提供了参考依据。