端曲面齿轮复合传动是一种全新的齿轮传动形式,它兼具端面凸轮-滚子机构与端曲面齿轮副的运动特点,能传递相交轴间的变动比转动和轴向移动的复合运动,可替代传统复杂的组合机构,结构简单、可靠性高,在工程机械、汽车制造等领域中有着潜在的广泛应用前景。本课题由国家自然科学基金项目《相交轴变传动比复合传动齿轮副设计理论及实验研究》（编号:51675060）资助,主要探索适用于端曲面齿轮复合传动的接触疲劳寿命预估计算方法,并建立实验台加以验证。因此,本文主要开展了以下几个方面的研究工作:采用齿轮啮合原理,创建了端曲面齿轮复合传动运动模型,解释了端曲面齿轮复合传动啮合原理,得到了端曲面齿轮副的节曲线方程,推导了端曲面齿轮副的齿面方程与齿面接触方程;分析了端曲面齿轮复合传动的疲劳点蚀机理,探讨了发生齿面点蚀疲劳的影响因素。依据不同材料齿轮疲劳试验方法和端曲面齿轮材料性质,探讨了不同实验条件下端曲面齿轮材料的S-N曲线,对比分析了线性损伤Miner法则、双线性损伤Miner法则等几种可适用于端曲面齿轮疲劳寿命的计算法则;建立了端曲面齿轮的应变-寿命曲线,得到了端曲面齿轮的裂纹萌生寿命计算公式;利用有限元分析软件和应力强度因子理论,计算了端曲面齿轮齿面裂纹尖端的接触应力和不同影响因素下的应力强度因子,推导了轮齿裂纹扩展寿命的计算公式。根据机械原理与齿轮几何学知识,分析了端曲面齿轮复合传动的啮合过程,确定了齿轮接触疲劳的危险位置;建立了端曲面齿轮所受外载荷计算方程,探讨了齿轮副不同基本结构参数对外载荷的影响;采用赫兹接触理论,推导了端曲面齿轮复合传动的接触应力计算公式,得到了端曲面齿轮半周期上不同轮齿的接触应力变化规律与最大齿面接触应力的位置;分析并计算了端曲面齿轮的接触疲劳寿命。结合ADAMS、ANSYS Workbench与n Code仿真分析软件,获取了端曲面齿轮复合传动的接触力载荷谱,计算了端曲面齿轮半周期上5颗轮齿的齿面接触应力,完成了轮齿的接触疲劳寿命仿真,确定了端曲面齿轮最危险轮齿及疲劳寿命值;结合现代齿轮疲劳试验方法,设计了端曲面齿轮复合传动疲劳实验方法与流程;搭建齿轮运转实验台,进行了齿轮副对滚实验,测试了不同基本结构参数齿轮副的动态输入扭矩与轴向位移,后处理数据得到了不同负载与参数下端曲面齿轮最危险轮齿的疲劳寿命,对比了仿真值、实验值与理论值,验证了端曲面齿轮复合传动接触疲劳寿命预测方法的正确性。