目前,传动元件的主要趋势是小型、高速、高效。超减速比准双曲面齿轮（Super Reduction Hypoid Gears或SRH）可以在保持较大单级传动比的同时,保持较高的传动效率,而且可采用硬齿面磨削工艺制造（圆弧齿制）,安装时轴向调整可消除啮合间隙,能长时间保持传动精度,并且因为SRH齿轮的加工成本比一般的蜗轮蜗杆加工成本低,从而超减速比准双曲面齿轮可以逐渐取代传统蜗轮蜗杆装置,广泛应用于数控机床伺服系统、工业机器人和机电一体化等产品中。SRH齿轮可以很好的满足高档数控机床与机器人减速器中大速比、小体积、高精度、高效率的发展需求,但同时由于小轮与大轮在齿数、直径、转速、循环啮合次数、安装误差等方面相差悬殊,尤其是应用于载荷或冲击较大的传动机构中时,导致小轮极易出现疲劳失效的现象,大幅缩短了装备的使用寿命,严重制约了 SRH齿轮优越性能的充分发挥。论文的主要研究内容如下:1、在研究国内外的准双曲面齿轮设计研究文献及标准规范基础上,通过给出齿坯基本设计参量,根据Gleason准双曲面齿坯计算公式提出一种通过预设大轮螺旋角,以满足极限法曲率半径条件为目标获得小轮螺旋角的计算方法,通过利用MATLAB对其进行编程,计算出SRH齿轮副的其它几何参量。2、首先利用矢量法建立全工序法加工SRH齿轮的切齿加工数学模型,得到超减速比准双曲面齿轮的大、小轮的齿面方程。其次通过MATLAB编写程序,对齿面进行离散化处理,再次将得到的离散点导入三维软件SOLIDWORKS中建立大、小轮三维模型,最后对其进行装配得到SRH齿轮的装配模型。3、将SRH齿轮的装配模型导入有限元仿真软件workbench,通过施加转速、扭矩对理论安装齿轮、有安装误差、不同的齿根圆角的齿轮进行分析,建立不同工况与齿轮副疲劳寿命、接触应力、弯曲应力之间的关系规律。4、分析超减速比准双曲面齿轮参量与强度之间的作用关系;建立以参量齿轮螺旋角β2、β1,齿轮节锥角δ2、δ1,压力角α作为设计变量的数学模型,并以齿轮的小轮节圆半径最大以及轮齿的承载能力最大对超减速比准双曲面齿轮的齿坯基本参量进行优化,并通过workbench进行再次仿真,对比优化前后齿轮的寿命与应力变化情况,仿真结果表明:优化后齿轮对比优化前齿轮优化后正转齿轮疲劳寿命较优化前最大提高了 45.3%,优化后反转齿轮较优化前最大提高了 23.5%。优化后齿轮接触应力较优化前最大减少了 9.5%,优化后齿轮最小主应力较优化前最大减少了 13.5%,证明了优化的有效性。