弧齿锥齿轮由于其传动平稳、强度高、承载能力强而广泛应用于机械产品中。目前,我国的缝制设备、电动工具、小型机械仪表发展迅速,对这些产品的传动质量要求越来越高,因此,小模数弧齿锥齿轮得到了广泛应用。然而,国内的小模数弧齿锥齿轮生产技术落后,产品精度低,使用寿命短,严重影响了机器整体性能的使用。因此当前迫切的需要在控制生产成本的基础上,提高小模数弧齿锥齿轮的加工效率与制造精度。于是,本文提出了一种新的加工方案:小轮齿面采用常规双面法展成铣齿加工,大轮采用粉末冶金法压制成形。本文主要研究的内容如下:1对小模数弧齿锥齿轮粉末冶金压制成形的关键点和难点进行了探讨。通过对粉末冶金压制成形工艺的的分析,结合小模数弧齿锥齿轮的几何特点,提出了小模数弧齿锥齿轮粉末压制过程中模具以及压坯密度的重要性。2基于局部综合法、TCA技术,设计大轮单面法、小轮双面法的加工参数。首先,通过给定的双面法铣齿小轮的齿面加工参数,建立齿面加工坐标系,选取参考点,并计算齿面上该点处的主曲率与主方向,由一系列矩阵变换得到大轮的加工参数,进而对加工参数进行TCA验证分析,使得齿轮副在理论上具有良好的啮合性能。3对小模数弧齿锥齿轮副及模具进行了精确建模。通过编制程序,生成UG识别的齿面点数据,导入UG软件中拟合生成单个齿槽的齿面模型,进而通过修剪、阵列等命令得到精确的小模数弧齿锥齿轮三维模型。通过运动仿真模拟齿轮副啮合运动,观察啮合运动时的接触区,验证TCA分析效果。由得到的大轮模型获得粉末冶金压制模具的三维模型。4通过Deform 3D软件对粉末冶金的压制过程进行了模拟。通过建立小模数弧齿锥齿轮粉末冶金压制成形工程的数值模拟仿真模型,对模拟后的齿轮进行了密度、应力、压制压力等齿轮性能的分析。对脱模过程进行了模拟,出模过程顺利。5研究了不同的压制工艺及压坯结构对粉末冶金小模数弧齿锥齿轮性能的影响。结果显示压制速度越高、摩擦系数越小时压坯的密度分布越均匀,压坯高度越小、齿根圆角越大时齿部密度越大。6进行了粉末冶金试验研究。以具体的小模数弧齿锥齿轮为例,进行了大轮的粉末冶金成形试验,以及配对小轮的铣齿试验。验证了粉末冶金法加工小模数弧齿锥齿轮的可行性。小轮采用双面法加工,大轮采用粉末冶金快速成型,可以实现小模数弧齿锥齿轮的精密、高效生产。本文从如何制造出性能优越的粉末冶金小模数弧齿锥齿轮的角度出发,以铁基粉末压制成形这一重要工序为研究对象,通过有限元分析软件实现了小模数弧齿锥齿轮压制成形过程的数值模拟,细致探讨了影响小模数弧齿锥齿轮成形性能的几个主要因素,为小模数弧齿锥齿轮的粉末冶金加工奠定了理论基础、提供了技术支撑。