齿轮传动是在机械传动中应用最为广泛的一种传动形式,圆齿轮又以实现定传动比而广为应用,但对要求实现变传动比传动却难以满足。非圆齿轮则可以传递两轴间的非匀速运动,并随着CAD /CAM技术的不断发展而广泛应用于汽车、工程机械、船舶、机床及航空航天等领域,其中非圆行星齿轮机构又以其低速运转平稳、启动效率高和结构紧凑、布置灵活等优点备受关注。然而现行的非圆行星齿轮机构的研究多为内啮合方式,本文重点对外啮合方式非圆行星齿轮机构进行探讨,对非圆行星齿轮机构的发展开拓了新的方向。本文首先总结和归纳了非圆齿轮的基本理论,进而建立了非圆行星齿轮节曲线数学模型,得到外啮合非圆行星齿轮机构的运动学特性；基于多体动力学软件ADAMS,通过虚拟仿真技术,建立了非圆行星齿轮机构的虚拟实验模型,根据Hertz弹性碰撞理论合理确定了虚拟模型中参数进行运动学和动力学仿真,与机构实际运动进行了对比分析,验证了虚拟仿真的正确性,并且获得了机构动力学特性；根据动力学结果,基于ANSYS软件对简化的齿轮进行接触分析,评估齿轮是否会发生齿轮折断和齿面损伤等问题而导致机构失效；基于ADAMS振动模块ADAMS/Vibration对刚柔耦合机构进行振动分析,评估马达齿轮输入频率是否会引起系统共振,同时分析外载对目标点的振动影响,得到目标点的频响函数。本文为非圆行星齿轮机构实用新型专利的研究和推广奠定了基础,同时对机构的设计和优化也具有重要的理论意义及实用价值。