端面齿轮传动是一种新型的齿轮传动,它是一种端面齿轮与圆柱齿轮相啮合的传动。这种齿轮传动具有很多独特的优点,比如轴向误差不敏感、重合度大,传动比大,传动平稳,结构紧凑,小齿轮为圆柱齿轮加工工艺成熟等。精密加工的端面齿轮传动可以代替弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮传动,并且能够简化其传动结构,因此端面齿轮具有广泛的市场前景。由于端面齿轮的军工背景,其研究及其加工实验均处于技术封锁状态。本文的研究对象是曲线齿端面齿轮,它是端面齿轮的一种新型齿形。本文的研究成果如下:首先建立的小齿轮渐开线圆柱螺旋齿轮齿面的数学模型,然后根据数学微分几何和空间啮合理论,推导出曲线齿端面齿轮齿面的数学模型。将由数学模型计算出的离散点导入到三维软件中,建立渐开线圆柱螺旋齿轮和曲线齿端面齿轮的三维实体模型。推导了曲线齿端面齿轮与渐开线圆柱螺旋齿轮啮合时的接触迹线及其接触椭圆的相关公式,为后续的齿形优化提供依据。本文还将装配好的曲线齿端面齿轮和渐开线圆柱螺旋齿轮的实体模型导入到ANSYS有限元软件中进行接触分析。并将理论分析的结果与软件分析的结果进行比对。由于国内现有的曲线齿端面齿轮加工为free-form形自由曲面加工,存在着加工效率低,成本高等缺点。本文根据“产形轮”的思想,设计出一种片状铣刀的成型加工方法,并在VERICUT数控仿真软件中进行加工仿真,验证这种加工方法的可行性。本文主要研究了曲线齿端面齿轮的齿面产生,啮合特性,接触区分析及其加工方法等方面,为将来曲线齿端面齿轮广泛应用奠定基础。