面齿轮因其在分流传动中有着明显的优势及自身独特的优点,在航空领域中得到了广泛运用。国内外对于面齿轮的研究多数为基于用渐开线圆柱齿轮产形面齿轮,相对于渐开线齿轮,圆弧齿轮的综合曲率半径较大,具有更高的接触疲劳强度和承载能力,且其跑合性能好。本文以圆弧齿廓圆柱齿轮和渐开线齿廓面齿轮的啮合性能与传动理论为基础,剖析其优缺点,提出具有圆弧齿廓齿轮齿面特性的正交面齿轮,并分析其齿面的加工过程,对圆弧齿廓正交面齿轮的齿面形态及加工过程进行仿真分析,进一步研究其齿面特性和加工特性。根据齿轮的啮合原理,推导出面齿轮不产生根切的最小内半径及齿顶不变尖的最大外半径。本文主要研究圆弧齿廓正交面齿轮的齿面生成和齿面的内外半径,并在MATLAB软件中对其齿面进行仿真研究。根据齿轮啮合原理,结合圆弧齿廓圆柱齿轮插齿刀的齿面方程及加工过程中的坐标系,推导出圆弧齿廓正交面齿轮的齿面方程。根据圆弧齿廓正交面齿轮齿面曲率干涉界限点的产生条件,求出面齿轮的内半径。根据圆弧齿廓正交面齿轮在外半径处两齿面相交,求出面齿轮的外半径。根据圆弧齿廓正交面齿轮的齿面方程,在MATLAB软件生成单圆弧齿廓正交面齿轮的单个齿面,并进行可视化仿真建模,对其齿面形态进行分析。根据面齿轮曲率干涉界限点的产生条件及齿面相交,分析计算出面齿轮的内外半径值。通过设定不同的参数,在MATLAB软件中得出面齿轮齿面在不同参数条件下的齿面形态,分析不同参数对齿面形态和齿轮性能的影响,为提高面齿轮的传动效率、齿面接触强度、传动的承载能力等性能研究提供了理论基础,也为面齿轮的理论设计与实际应用提供了依据。