基于锥面上球面渐开线的生成原理和齿面分析,给出了一种从任意复杂的螺旋起始线上的点开始,从曲线到曲面分块建模,再以参数耦合求得曲面方程的建模方法。以直齿和螺旋锥齿轮的球面渐开线齿廓曲面的建模实例验证了方法的通用性和正确性。曲线、曲面或起始螺旋线的各自建模过程都可独立引用,通用性强,易于计算机程序实现。可实现变螺旋角等复杂螺旋特性锥齿轮齿廓曲面的精确建模。

基于齿轮啮合原理,研究变螺旋角纯滚动圆柱斜齿轮传动的几何设计、啮合性能和力学性能。根据齿轮啮合的运动规律,推导纯滚动斜齿轮传动的7种典型情况的设计参数方程,在此基础上从接触模式、接触应力和弯曲应力等啮合性能方面,与非标准渐开线斜齿轮进行对比。结果表明:与恒螺旋角纯滚动斜齿轮相比,变螺旋角纯滚动斜齿轮的设计方案降低了弯曲应力和接触应力;与几何修正的非标准渐开线斜齿轮传动相比,纯滚动齿轮具有良好的弯曲性能。