内齿轮包络鼓形蜗杆传动是齿轮包络蜗杆传动的又一形式，由一内齿轮与其包络生成的鼓形蜗杆共轭啮合形成。该传动具备环面蜗杆传动的多齿接触、承载能力高、润滑效果好及使用寿命长等优点，同时，特殊的内啮合形式还使其结构更紧凑、重量更轻和体积更小，是一种体积小重量轻的重载传动形式，在航空航天、船舶航海等对重量及体积有限制的重载领域有广泛的应用前景。作为一种新型蜗杆传动形式，本文基于平面齿内齿轮包络鼓形蜗杆传动的啮合几何学，系统地研究其啮合性能与齿形特性、参数优化方法、齿面加工工艺与检测技术，试制样机并进行传动性能试验。论文的主要工作可概括如下：　　在总结国内外各种蜗杆传动形式发展的基础上，由蜗杆传动及齿轮包络蜗杆的本质入手，基于蜗杆传动之间内在矛盾和差异，从首创体外形、轮齿位置及首创面齿廓三个方面对蜗杆传动进行系统地分类，给出蜗杆传动系统分类表。　　应用微分几何和啮合原理，并结合活动标架法，推导平面齿内齿轮包络鼓形蜗杆传动的一次包络过程和二次包络过程，得出相应的啮合函数、界限函数、齿面方程、根切线和啮合界限方程、诱导法曲率及润滑角方程等。　　针对平面齿内齿轮包络鼓形蜗杆传动的四种型式，以其啮合几何学为基础，分析母平面倾角、主基圆半径及模数等设计参数对传动副的宏微观啮合性能的影响规律。分析结果表明平面齿内齿轮包络鼓形蜗杆传动的啮合性能优越，其中平面齿内齿轮二次包络鼓形蜗杆一般型传动的啮合性能最优，平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动的啮合性能次之，平面齿内齿轮二次包络鼓形蜗杆典型传动和平面齿内齿轮二次包络鼓形蜗杆角修正型传动的啮合性能相对较差。　　针对平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动，在其啮合几何学和啮合性能分析的基础上，以母平面倾角、主基圆半径和模数为优化变量，以其宏微观啮合性能为优化目标函数，应用遗传算法进行参数优化设计，使传动副啮合性能达到最优。　　针对平面包络鼓形蜗杆齿面，在啮合几何学的基础上分析各参数对其齿面根切和齿顶变尖的影响规律。在分析其成形原理基础上，阐述并论证虚拟回转中心加工原理，并通过样件磨削加工试制验证该方法的可行性。提出齿面车削加工工艺，研究其关键技术并进行加工试验。探讨齿面加工误差的检测原理和方法。　　分析渐开线内齿轮包络鼓形蜗杆传动的啮合几何学，基于渐开线内齿轮二次包络鼓形蜗杆典型传动中的母平面重现原理，提出以鼓形蜗杆为刀具加工渐开线内齿轮的新工艺，并研究以鼓形蜗杆为基体的内齿轮滚刀的相关特性。针对平面齿内齿轮，利用成形刀具单齿分度原理进行样件试制，并在三坐标测量机上对样件的关键参数进行检测。　　设计制造平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动减速机样机，在电封闭试验台上对该样机进行不同转速情况下的传动性能试验研究，验证了平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动理论的正确性以及实际应用中的可行性。