针对当前传动领域亟待解决的多工作负载问题,本文在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动与无侧隙平面包络端面蜗杆传动的基础上,提出了一种新颖的传动装置——滚子包络端面内啮合蜗杆传动装置,并以其为研究目标,从理论研究的角度,围绕传动原理、啮合理论、蜗杆几何参数设计、啮合性能分析和三维数字化造型等几个方面对该传动副展开讨论。主要内容包括:阐述了滚子包络端面内啮合蜗杆传动副的组成结构及工作原理。依据微分几何和齿轮空间啮合理论,以理想工作状态为前提,用包络法中的运动学法建立了该传动的数学模型与啮合理论。推导了该传动的啮合函数、啮合方程、啮合面方程等,并得到了影响齿面接触的关键参数的计算公式。运用数值计算工具分析了端面内啮合蜗杆的齿面特征;计算得到了蜗杆的轴向截面齿廓,对端面内啮合传动的齿面特征进行了研究,并在MATLAB软件中绘制蜗杆齿面的接触线与变径螺旋线。深入研究了与传动副啮合性能相关的主要几何参数,并根据该装置的传动原理,基于Matlab软件,编写出啮合分析的相关程序,分析了该传动的主要性能特点和影响该传动啮合性能的关键参数。依据滚子包络端面内啮合蜗杆的传动原理与成形原理,设计了中心距为60mm,传动比为18的滚子包络端面内啮合蜗杆传动装置。基于Creo软件完成了该传动装置的三维数字化造型,并介绍了数字化造型的详细过程;依据无侧隙双滚子环面蜗杆中双滚子蜗轮的结构形式,完成蜗轮结构的改进设计,并在Creo/Assembly环境中完成了蜗杆副静态装配干涉、装配间隙检查;检验了数字化造型的建模精度,验证了啮合理论推导的正确性,最后对影响建模精度的问题进行了讨论并提出解决方法,为滚子包络端面内啮合蜗杆减速器的虚拟设计等后续工作奠定了基础。