本文以斜齿面齿轮传动系统作为研究对象,针对其齿面成形、齿宽限制条件、齿面接触轨迹、齿面弹性接触和传动系统的非线性动力学特性开展较为系统的研究。(1)基于包络理论和齿轮啮合原理,借助加工刀具的齿面方程和坐标转换关系,建立了斜齿面齿轮的齿面方程;利用微分几何学对斜齿面齿轮的最小内半径与最大外半径进行了计算,并分析了螺旋角对斜齿面齿轮齿宽的影响;利用三维建模软件建立了斜齿面齿轮三维模型。(2)根据斜齿面齿轮点接触传动的特点,利用刀具、面齿轮和啮合小齿轮三者之间假想的啮合关系,给出了斜齿面齿轮齿面接触轨迹的的计算公式;建立了包含轴交角、轴交错及轴向安装误差的啮合坐标系,分析了安装误差、螺旋角及齿数差对斜齿面齿轮齿面接触轨迹的影响规律,给出了通过调节安装误差来改善接触轨迹在齿面分布情况的建议。(3)依据弹性接触问题的基本理论以及线性规划理论,将斜齿面齿轮的齿面接触问题表述成线性规划问题;对线性规划的单纯形算法加以改进,使之适合于求解斜齿面齿轮的齿面接触问题,通过该方法,求得了齿面接触区域的载荷分配、变形量及最大接触应力。(4)基于振动理论和集中质量法,建立了包含时变啮合刚度、齿侧间隙、支承刚度及轴承间隙的斜齿面齿轮非线性动力学模型,并推导了系统的动力学微分方程,计算了斜齿面齿轮副的时变啮合刚度;分析了系统的固有特性,研究了输入转速、啮合阻尼、齿侧间隙及轴承间隙对系统分岔特性的影响。