空间变厚齿轮副是一种适用于空间传动的齿轮机构。它不仅能够通过调整齿侧间隙来减小回差，从而提高传动的精度；还能够实现小倾角传动，满足复杂的空间传动要求。通过修形可以使空间变厚齿轮副实现线接触，提高齿轮的承载能力，有效地降低传动过程中的振动和噪声，增加传动的平稳性。目前变厚齿轮的批量加工方法尚不成熟。对于能够实现线接触的非渐开线变厚齿轮，更是无法通过传统设备直接加工。因此研究一种实用的、低成本的方法来加工非渐开线变厚齿轮很有必要。论文首先从空间变厚齿轮副的啮合特点出发，根据空间啮合的基本原理和微分几何知识，分析并推导了可用于空间传动的渐开线变厚齿轮与非渐开线变厚齿轮的数学方程。随后通过数学软件模拟空间变厚齿轮副的包络运动，建立了空间变厚齿轮副的三维模型，为后续研究空间变厚齿轮的加工打下了基础。根据变厚齿轮的几何特点，论文对滚齿机加工变厚齿轮过程中滚刀与齿轮的相对运动关系进行了分析，并利用滚刀的螺旋面方程推导出能够加工出的齿轮的齿面方程。随后通过分析变厚齿轮、假想的公共齿条以及滚刀的相对运动关系，推导出了加工所需的各个参数的计算公式。通过推导的齿轮参数与加工参数之间的关系式，可以快速地计算并加工出所需要的变厚齿轮，缩短了变厚齿轮从设计到加工的过程。为了获得一对线接触的非渐开线变厚齿轮副，论文对非渐开线变厚齿轮的齿面与相应的渐开线变厚齿轮的齿面进行了对比分析，研究了采用通用磨齿机对渐开线变厚齿轮修形的方法。通过分析砂轮、假想齿条和被加工齿轮的相对运动关系，推导出砂轮所磨削出的曲面方程。分析了砂轮参数对修形曲面的影响规律，并通过优化方法得到了最优的砂轮加工参数。从理论上证明了这种加工方法的可行性，为研究非渐开线变厚齿轮的加工提供了新思路。