冷轧钢管广泛地应用于国民经济的各个领域,生产冷轧钢管的主要设备是冷轧管机,为减小冷轧管机工作机架的最大惯性力、使轧机运动更平稳,本文依据工作机架的运动规律,对比现在轧管机普遍使用的曲柄滑块机构结合配重块的传动形式,提出了用齿轮系统来代替原有的传动系统的办法,改变了传动系统的布置形式,消除了曲轴偏心转动对系统动平衡的影响。本文基于冷轧管机工作机架往复周期运动的形式,拟利用非圆齿轮的变速比传动特性来实现机架的运动,分别研究了三种不同形式的非圆齿轮轮系,通过与现有轧机的主传动系统仿真曲线对比,选择了非圆齿轮与差动轮系结合的传动系统作为最终研究对象,并探讨了满足特定要求的非圆齿轮节曲线的设计方法和建模方法。然后利用ADAMS对该非圆齿轮传动系统进行动力学分析,研究非圆齿轮副在不同摩擦系数、不同机架质量下工作机架动力学特性曲线变化规律。为验证仿真结果的可信性,运用试验方法测量传动系统样机的运动特性,将实验结果与仿真曲线以及理论曲线进行对比,以验证新型传动系统是否合理可行。对于该非圆齿轮轮系的新型传动系统,为保证轧机工作平稳、安全,需要对非圆齿轮进行强度校核。非圆齿轮的变速比特性导致传动系统所受载荷是时刻变化的,分析传动系统的受载规律,在受载最大的工况下用有限元方法对两非圆齿轮处在啮合状态下的轮齿进行静力学分析,观察其应力应变是否满足齿轮的使用要求。完成强度校核后对非圆齿轮进行模态分析以获取其模态参数。