摆线齿锥齿轮是目前常用的螺旋锥齿轮两大齿制之一，在航空、汽车和重型机床等重载、大功率传动领域中得到越来越广泛的应用。随着机械传动系统日益朝着高速、精密的方向发展，作为传动系统中的关键传动部件，摆线齿锥齿轮经常工作在复杂工况下，如重载、冲击和变载荷等，因此齿面振动失效和噪声等问题便随之产生。研究摆线齿锥齿轮的动力学特性对于设计和制造高耐久性、低噪声、高精度的高效传动部件有着重要的学术意义和实用价值。　　本论文基于国家自然科学基金项目“重载摆线齿锥齿轮非稳态条件下损伤机理研究与辨识”（项目批准号:51075006）的资助，以工程仿生学的研究方法为基础，在摆线齿锥齿轮齿面设计条纹型仿生表面形态，理论推导并应用有限元软件进行数值模拟，探究仿生表面形态对摆线齿锥齿轮动力学性能的影响规律。论文的主要内容包括:　　(1)基于Pro/E建立了摆线齿锥齿轮的几何模型，在齿面设计条纹型仿生表面形态，基于HyperMesh建立了仿生表面形态摆线齿锥齿轮三维有限元模型。　　(2)运用有限元软件ANSYS Workbench，在相同参数设置下，进行普通摆线齿锥齿轮与条纹型仿生表面形态摆线齿锥齿轮模态分析，得到普通齿轮与条纹型仿生表面形态齿轮前10阶的固有频率、振幅、振型，比较模态分析结果。　　(3)借助有限元软件ABAQUS研究摆线齿锥齿轮动态接触特性，根据不同的工况条件，求解普通摆线齿锥齿轮和条纹型仿生表面形态摆线齿锥齿轮齿面接触面积和齿面接触应力，并对仿真结果进行分析比较。　　(4)基于摆线齿锥齿轮耦合振动机理，采用集中参数法建立了摆线齿锥齿轮传动系统多自由度非线性动力学模型，模型中综合考虑了齿轮副的齿侧间隙、齿轮副传动误差、时变啮合刚度、时变啮合阻尼和齿面摩擦系数。推导了多自由度非线性动力学模型的微分方程和无量纲统一微分方程。利用Runge-Kutta数值积分方法对该无量纲统一微分方程进行求解。针对方程中的时变项:摩擦系数、常数阻尼、谐波阻尼、谐波刚度、外载荷、传递误差及激励频率一一分析，并在此基础上对比分析了不同摩擦水平下上述时变项对齿轮传动系统振动特性的影响规律。