针对高载荷、高速与精密传动需求，提出一种基于变模数渐开线齿廓与纤维增强复合材料一体化轮毂的新型齿轮传动机构。设计中通过分区变模数优化齿形并对齿面实施纳米氮化处理，以兼顾抗弯强度与耐磨性。有限元分析与台架试验表明，在 1000–5000 rpm 运行范围内，新结构传动效率平均提升 2.3%，振动与噪声分别降低 25%与 3 dB，寿命寿数提高 1.8 倍。该方案为高端机电装备传动系统的高可靠性设计提供了有效路径。