精密传动的作为机械工程领域的基础研究,其发展直接影响国家装备的性能、可靠性与安全性,是国家发展以及装备基础零部件开发重要支柱。当前,国内外精密传动研究的难点与热点逐渐集中在追求高的齿轮传动精度以实现精确的运动变换和负载功率匹配。但传统的精密传动,无论是齿轮还是蜗轮蜗杆,由于齿侧间隙的存在,使机构传动响应延后,回转空程而产生传动误差。本文在滚子包络环面蜗杆传动的基础上,提出了一种可有效消除传动间隙和回程误差的精密传动装置——两段式滚子包络环面蜗杆传动,对其消隙原理、结构设计、三维建模、力学仿真、加工制造、齿面优化加工等方面进行了研究。主要工作如下:1)介绍了两段式滚子包络环面蜗杆传动的传动理论及调隙原理,按照中心距80mm、传动比30设计了两段式滚子包络环面蜗杆减速器,并对减速器结构进行了设计;2)运用matlab分析软件和UG建模软件对蜗杆副的三维模型进行建立,并通过仿真分析软件ansys和recurdyn对蜗杆副进行力学和运动学仿真,研究了蜗杆副应力分布以及传动性能;3)针对两段式蜗杆的加工,设计了两段式蜗杆加工流程,并制造出减速器,然后手动模拟演示了蜗轮蜗杆的调隙过程;4)基于现代齿轮啮合理论,建立了包含7个关键误差参数的滚子包络环面蜗杆磨削接触线方程,提出了一套关于蜗杆复杂曲面优化加工的方法,运用该方法加工出了高精度齿面的蜗杆。