端面弧齿联轴节以其特殊的齿形而具有定心精度高、承载能力强等优点,主要应用于现代航空发动机转子系统各零件之间的连接。随着航空发动机性能的不断提高,对端面弧齿联轴节制造精度的要求也相应提高。论文针对端面弧齿联轴节的齿坯参数及磨齿/切齿加工参数计算方法、齿面数学建模、齿面接触分析、齿形误差修正等进行了研究,建立了一整套端面弧齿联轴节的设计加工技术,可实现端面弧齿联轴节的数字化闭环制造,从而提高端面弧齿联轴节的加工精度和加工效率。论文的主要研究工作总结如下:1、建立了齿坯几何参数的计算方法,根据传统强度校核理论,由给定的转矩计算端面弧齿联轴节的直径、模数、齿数、齿顶高、齿根高等几何参数。基于端面弧齿联轴节的加工原理,建立了磨齿/切齿加工机床调整参数和刀具参数的计算方法,可根据齿坯几何参数以及齿长曲率、齿高曲率的修正量,计算得到确定砂轮与齿坯相对位置关系的机床调整参数以及确定砂轮磨削刃形状的刀具参数。2、基于端面弧齿联轴节的加工原理,建立了砂轮形成的产形面的方程及轮齿齿面方程。通过齿面离散化处理计算了齿面各离散点的空间坐标与法矢。基于凹齿件与凸齿件相互啮合时的位置关系,建立了端面弧齿联轴节齿面接触分析方法,由凹齿面与凸齿面各对应点的空间坐标及其距离判断齿面的接触状态并得到齿面接触区的图形。3、基于机床调整参数和砂轮参数的单位增量与齿形变化量的关系,建立了误差敏感矩阵,并由此建立了齿形误差识别与补偿的方程组,运用Tikhonov正则化+L曲线的方法求解线性方程组,可得到修正齿形误差的机床调整参数和砂轮参数的修正量。通过计算实例,验证了齿形误差修正方法的正确性。4、基于Windows平台,利用Visual Basic和Fortran编程软件,开发了端面弧齿联轴节设计、分析、磨齿加工参数计算以及齿形误差修正等功能的成套软件,并结合数控磨齿机、齿轮测量中心构建了端面弧齿联轴节数字化闭环制造系统,实现了端面弧齿联轴节制造过程的数字化、智能化。5、基于国产H350GA型数控螺旋锥齿轮磨齿机和L65G高精度齿轮测量中心,完成了端面弧齿联轴节实验工件的磨齿加工、齿形误差修正以及接触区着色样式检验。凹齿件齿形误差最大值由14.3μn修正到了 3μm,凸齿件齿形误差最大值由12.8μm修正到了 1.4μm,凹齿件与凸齿件的接触区着色样式合格且与TCA分析结果一致。实验结果验证了论文建立的端面弧齿联轴节设计、分析、磨齿加工参数计算、齿形误差修正方法以及数字化闭环制造技术的正确性。