剃齿是齿轮精加工的一种方法，与磨齿相比具有生产效率高、加工成本低并能修正径向误差等优点，因此在齿轮制造行业有着广泛的应用。然而，用标准渐开线齿形剃齿刀加工齿轮后，在工件齿形节点附近会出现不同程度的齿形“中凹”现象，这种现象在剃削大模数少齿数的齿轮时更为明显，这一问题严重影响了被剃齿轮的齿形精度及传动质量。因此必须对剃齿中凹机理进行深入研究，并采用有效的方法和措施来解决这一问题。本文系统深入地开展了剃齿加工的理论研究与试验分析，主要研究内容如下：①从交错轴螺旋齿轮副的空间啮合原理出发，对剃齿加工的啮合过程进行了全面的解析分析，包括啮合方程的推导，啮合线、接触轨迹的求解及接触点数的判断；对导致齿形中凹误差的三个主要因素进行了详细的分析与阐述。②运用UG的参数化建模功能，对剃齿刀和被剃齿轮进行了三维实体建模；采用ANSYS软件对不同啮合位置进行有限元分析，分别得到了接触点数为二、三、四时的应力分布，为进一步分析中凹误差的产生原因和改善措施提供了重要的定量依据。③分别介绍了负变位剃齿和平衡剃齿的原理，推导计算了两种剃齿方法的剃齿刀设计参数，并结合试验讨论了两种方法的实践效果和适用范围。④将剃齿刀和被剃齿轮简化成静力学模型，分别利用弹性力学和材料力学计算各瞬时接触点的接触变形和弯曲变形，从而计算出被剃齿轮的总变形量；根据各点的总变形量运用数值方法进行曲线拟合，该曲线为剃齿刀修形曲线的制定提供了重要依据。