大型齿轮是大重型装备的关键传动零件。插齿是加工大型圆柱齿轮的重要工艺方法。作为大型圆柱齿轮加工母机的大型插齿机属于稀缺制造装备。由于插齿机主轴往复运动惯量大，难以通过高速化提高效率，如何挖掘大型插齿机加工潜力，提高加工效率，已成为齿轮加工技术领域的挑战性课题。常规的展成法插齿加工，插齿刀和工件齿轮按设定的转速比做匀速回转运动，插齿切削面积随加工位置而异，切削面积与切削力大幅度周期性波动，不能充分利用插齿机的加工能力。为此，本文提出一种基于等切削面积的大型插齿机变圆周进给高效插齿加工方法：通过连续调控插齿刀圆周进给，使插齿切削面积基本恒定在目标值，实现高效加工。论文以数控插齿机YKW51250为实例，建立了高效插齿加工的运动学模型，主要研究内容和成果如下：1.根据齿轮啮合理论分析了插齿加工过程，建立了准确的插齿刀和插齿加工的数学模型。2.结合MATLAB矩阵计算和CAD二次开发技术，提出一种精确模拟插齿加工过程和计算切削面积的数值算法，该方法可以计算任意时刻的切削位置和切削面积。3.提出了切削面积均匀化分析的原理，对内、外啮合齿轮两次径向进给插齿加工进行切削面积均匀化分析，求解出圆周进给的变化规律，即高效插齿加工的运动学模型。4.对变圆周进给时刀轴和回转工作台产生的附加惯性矩对驱动元件的影响进行分析，从动力学角度初步修正上述圆周进给变化规律。本文提出的高效插齿加工方法是从加工原理上挖掘插齿机的加工潜力，因此，该高效插齿加工方法也同样适用于中小型插齿机，具有一般性意义。