无级变速器以其良好的换挡平顺性、舒适性、燃油经济性和操作方便等优点，广泛应用于各个传动领域，其研究一直是传动领域内的一个热点和难点。本文通过对现有各类机械式无级变速器的研究和分析，发现现有机械式无级变速器普遍存在速度波动较大、传动比较小等问题，于是提出了一种新型结构的机械式无级变速器。该无级变速器与传统无级变速器相比，最大区别在于结构上运用了特殊的锥形凸轮机构，锥形凸轮两端的轮廓曲线设计采用的是从动件运动规律为等速运动与正弦加速度组合运动规律，再配合超越离合器的使用，理论上能够获得理想的匀速输出运动。在SolidWorks软件中，创建该无级变速器的三维实体模型和装配体；利用ADAMS软件对其装配体模型进行运动学和动力学仿真，并将仿真结果与现有无级变速器的参数进行分析对比；利用HyperWorks软件对该无级变速器的重要零部件进行模态分析和线性静力分析；最后对新型无级变速器进行多工况性能分析，了解其在不同工况下的工作性能。从得到的仿真结果来看，输入运动经锥形凸轮机构、齿轮机构和超越离合器传递后，输出轴得到了良好的匀速输出效果，与理论分析是一致的。通过计算得知，传动比也比传统无级变速器增大了许多。当摆杆在锥形凸轮表面沿着花键轴做轴向移动时，该新型无级变速器便能实现无级变速。综合有限元分析结果和工况分析结果来看，该无级变速器的结构能够满足强度和刚度要求，且在不同工况下的工作性能都比较稳定、良好。