面齿轮传动是一种圆柱齿轮与面齿轮相啮合的传动,它在直升机主减速器分扭传动装置中具有良好的应用前景。面齿轮加工技术是面齿轮传动技术研究的基础,开展面齿轮滚磨刀具的设计与修整方法研究是实现面齿轮滚磨齿加工研究的基础,也是面齿轮传动研究中不可缺少的重要环节。本文对面齿轮滚磨刀具设计与修整方法进行了较为全面、深入的研究。本文主要研究内容包括:基蜗杆齿面生成方法研究,基于基蜗杆滚磨齿加工的面齿轮齿面及接触特性分析,基蜗杆齿面奇异点研究,基于基蜗杆的滚磨刀具结构参数设计,基于基蜗杆的蜗杆砂轮修整方法研究,基蜗杆设计与分析软件的开发。为实现面齿轮的滚磨齿加工,采用包络原理对面齿轮滚磨刀具基蜗杆进行设计,建立刀具基蜗杆的包络坐标系,给出刀具基蜗杆的产形面方程,推导了刀具基蜗杆齿廓的曲面方程并对基蜗杆齿廓进行了可视化仿真;利用基蜗杆齿面作为产形面推导面齿轮齿面方程;分别对面齿轮插齿加工以及基于基蜗杆的滚磨齿加工的接触特性进行了分析,并分别对其接触线和接触点进行了可视化仿真;为避免基蜗杆齿面上的奇异点,推导了基蜗杆齿面的奇异点方程,给出避免基蜗杆曲面奇异点的计算方法,进行了基蜗杆曲面奇异点的实例计算,并分别分析基蜗杆半径、插齿刀模数、齿数、压力角等设计参数对基蜗杆齿面奇异点位置的影响;分别对基于基蜗杆的面齿轮滚刀和蜗杆砂轮进行结构参数设计,并提出面齿轮磨齿加工试验台的设计方案;分别根据单参数包络和双参数包络的方法,提出用两种不同的修整方法实现蜗杆砂轮的修整加工,并设计相应的修整装置方案;利用VB.NET对MATLAB和CATIA的调用,编制基蜗杆设计与分析软件。