齿轮是机器和仪表中应用最广泛的传动元件，它可以传递两轴间的回转运动，其传动比可以是常数(定比传动)，也可以是变数(变传动比)，在工业上应用最多的是定传动比齿轮传动。但是随着非圆齿轮啮合理论的研究和制造方法的发展，特别是计算机辅助设计与制造技术(CAD／CAM)的运用，在机器和仪器制造中愈来愈多地采用非圆齿轮来实现传递特定的运动规律，或用来再现某些独立变量的函数。椭圆齿轮是非圆齿轮中最常用的一种。当两个相同的椭圆齿轮传动时，随着椭圆偏心率的不同，可得到不同的传动比变化曲线，以完成各种机构的变速传动，或作为速度和加速度调节之用。但是由于对其啮合理论、设计制造技术的研究还不够深入，传统的椭圆齿轮设计过程复杂、制造设备缺乏，故其使用还不普遍。传统的椭圆齿轮设计有解析法、手工作图法和折算齿形法。解析法和折算齿形法设计中公式推导非常复杂，要分别计算每个齿的左齿形和右齿形，不仅计算非常繁琐，而且计算时坐标原点选择在椭圆齿轮的回转中心，故计算结果不便于用数控设备来加工椭圆齿轮，需要进行非常复杂的计算和数据处理；手工作图法虽然直观，但不够精确，作图难度很大。椭圆齿轮的传统加工方法有：①靠模法。它利用夹具中与刀具和工件节曲线相同的两个靠模作相对纯滚动来实现，这种方法不能加工内齿轮，又不能进行多次走刀；②近似切齿法。它是用模数铣刀在万能铣床上进行加工，需要在机床上增加辅助装置，使铣刀的截面中心线通过齿槽的中心以及改变铣刀与工件的距离。由于椭圆齿轮上各处的曲率半径不同，所以齿形截面也不同，需要更换模数铣刀，若用同一把铣刀加工，会产生齿形误差，加工精度很难保证；③断续展成法。它利用齿轮齿条的展成原理来实现，但是需要专用设备；④数控机床上加工。该法也需要专门设备，且编程复杂。为了解决这些问题，本文给出了拟合法和利用计算机辅助设计制造技术(CAD／CAM)软件进行椭圆齿轮设计、制造的方法。它与传统设计、加工方法相比较，在很大程度上简化了椭圆齿轮设计、制造的过程，显著提高效率。用曲线拟合的方法进行椭圆齿轮设计。该方法是在椭圆齿轮偏心率不大的情况下，用4段圆弧代替椭圆齿轮节曲线。且以每段圆弧上的圆弧半径作为各自的节圆半径，在精度要求不高的情况下，用普通数控铣床或数控线切割机进行椭圆齿轮加工，可以较大程度简化手工编程。利用Mastercam软件的强大设计功能，用折算齿形法设计椭圆齿轮。首先绘制椭圆齿轮的节曲线，利用软件曲线等分功能对曲线按齿数进行等分，再利用软件的求切／法线及参数查询功能，作出各等分点的法线，查出其曲率半径值，最后利用软件的齿轮绘制功能计算各齿的齿形参数并绘制齿形，插入到对应的位置完成椭圆齿轮的齿形设计。利用Mastercam软件进行数控加工编程与加工过程仿真。对设计的椭圆齿轮，用Mastercam软件产生刀具轨迹及仿真加工过程，并对加工参数进行优化，最后由软件产生数控加工程序文件，核实后提交给数控机床进行加工。本研究达到了简化椭圆齿轮设计、制造的过程。对其它复杂零件(如复杂摸具、曲面零件及各种非圆齿轮等)的设计、制造有一定的指导和借鉴意义。