无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动由两半片蜗轮和环面蜗杆组成，每半片蜗轮的轮齿为能绕其自身轴线转动的滚子，蜗杆是以蜗轮齿面为原始母面包络而成的环面蜗杆，通过自动消隙机构调节两半片蜗轮轮体的错位角度，使得双排滚子分别与环面蜗杆的左右齿面始终保持接触，从而实现传动副的齿侧间隙可调和齿面磨损量可补偿，具有传动效率高、啮合齿数多、承载能力强等优点。本文针对无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动的几何特性展开系统研究，系统地分析其啮合几何学、三维精确建模、齿廓及齿形等几何特性，并以接触线最长为目标对传动副进行参数优化。论文主要研究内容如下：应用微分几何和啮合原理，并结合活动标架法，建立无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动的啮合几何学，推导该传动的啮合方程，建立蜗轮与环面蜗杆的接触线方程、齿面方程和啮合面方程。以无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动的啮合几何学为基础，系统分析环面蜗杆齿面的环面螺旋线、齿面转换及齿厚控制等原理，建立蜗轮及环面蜗杆的三维精确实体模型，对传动副进行虚拟装配，并利用Pro/E的模型分析功能对传动副进行静态全局干涉检查和间隙检查。在无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动的啮合几何学研究及三维实体精确建模的基础上，系统分析环面蜗杆齿面的根切线、齿廓形状、齿厚变化等齿面几何特性。通过对影响无侧隙双滚柱包络环面蜗轮副强度及使用寿命的因素的分析，以接触线总长度最长为目标建立传动副优化设计模型，利用遗传算法原理，并运用Matlab中Gatool工具箱对传动副的滚柱半径、蜗杆喉径系数及滚柱偏距等主要几何参数进行优化设计。