端曲面齿轮副是在面齿轮副和非圆锥齿轮副传动形式的基础上建立的一种新型齿轮副传动形式,它结合了锥齿轮、面齿轮、非圆锥齿轮以及非圆柱齿轮四类齿轮副的特点,可用于传递相交轴之间的变传动比运动或动力,具有体积小、重量轻等优点。在工程机械、汽车领域等具有广阔的潜在应用前景。本课题来源于国家自然科学基金项目《变传动比面齿轮啮合传动的设计理论与制造技术研究》(编号:51275537),探索一种端曲面齿轮啮合传动接触特性分析的通用化设计计算方法,以解决有关端曲面齿轮副的齿面接触问题。本文针对这种新型的端曲面齿轮副,主要进行以下几方面内容的研究:依据齿轮空间啮合原理,探讨了端曲面齿轮副基本传动原理。建立了该齿轮副传动坐标系,推导了其节曲线方程、齿顶曲线方程、齿根曲线方程及瞬轴面方程。通过将端曲面齿轮副传动形式转化为齿轮齿条传动形式,建立了齿轮副瞬时重合度的计算方法,并分析了齿轮副基本结构参数对其重合度的影响。依据齿轮空间啮合原理,建立了点接触端曲面齿轮副的齿面接触印痕的计算方法,推导了该齿轮副的啮合方程,完成了齿轮副的齿面接触特性分析。得到了点接触端曲面齿轮副存在安装误差时的传动误差。根据点接触赫兹理论,对点接触端曲面齿轮副进行了加载接触特性分析,得到了点接触端曲面齿轮上接触椭圆长、短半径的计算方程,揭示了齿面接触椭圆中心最大接触应力的变化规律。依据齿轮空间啮合原理,提出了线接触端曲面齿轮副的齿面接触印痕的计算方法,推导了齿轮副的啮合方程,完成了线接触端曲面齿轮的齿面接触特性分析,得到了线接触端曲面齿轮副存在安装误差时的传动误差。根据线接触赫兹理论,对线接触端曲面齿轮副进行了加载接触特性分析,得到了线接触端曲面齿轮上接触矩形宽度的计算方法,揭示了最大接触应力沿接触线方向的变化规律。采用现代制造技术与方法,通过五轴数控加工中心,加工了点、线接触端曲面齿轮副。通过齿轮副对滚实验与有限元分析,得到了齿轮副的齿面接触印痕。通过理论计算和试验结果的对比分析,验证了端曲面齿轮副齿面啮合传动接触特性分析的正确性。