我国汽车工业高速发展,对汽车的舒适性以及可靠性提出了更高的要求,采用端面滚齿法(Face-Hobbing,FH)加工的准双曲面齿轮在汽车驱动桥中应用广泛,其强度和动态性能对整车的可靠性和稳定性至关重要。因此,研究驱动桥FH准双曲面齿轮的先进设计及制造技术具有重要意义。本文从以下几个方面展开研究:(1)FH准双曲面齿轮切齿加工仿真和齿面建模。通过对FH准双曲面齿轮的整个加工过程进行分析,建立了刀刃和刀头、刀头和假想产形轮、假想产形轮与工件之间的相对运动模型。通过坐标变换,得到大小轮齿面模型。这为后续进行齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)以及齿面设计打下基础。(2)FH准双曲面齿轮啮合接触仿真。提出了两种基于数值迭代的齿面接触仿真分析方法,在计算瞬时接触椭圆时避免了复杂的主曲率和主方向的推导计算,可精确得到每一啮合瞬时的接触椭圆边界、瞬时接触线以及整个齿面的接触印痕,并通过Abaqus软件对上述方法进行了验证。(3)FH准双曲面齿轮齿面误差敏感性分析。系统分析齿面误差对刀具与刀盘参数以及机床设置参数的改变的敏感程度,精确计算并拟合出齿面各个位置相对于不同加工参数的敏感度函数,进而获得非线性的齿面误差敏感度系数矩阵,以兼顾求解齿轮加工参数的计算效率和精度。(4)FH准双曲面齿轮配对齿面ease-off设计。首先根据展成原理,齿轮转角将无传动误差时的传动关系替代为预置传动误差曲线,即可获得小轮辅助齿面,该齿面符合预置的具有二阶抛物线型传动误差规律。随后将两条抛物线组合的三段组合曲线,并以此对小轮辅助齿面进行修形获得小轮目标齿面。最后,用小轮目标齿面参数减去理论齿面参数得到齿面误差,求解齿面误差矩阵方程式得到小轮加工参数调整量。本文方法对于在设计阶段主动控制复杂齿面齿轮的传动性能提供了参考。