弧齿锥齿轮是一种广泛应用于飞机、船舶、精密机床、工程机械和车辆传动的基础元件。弧齿锥齿轮三维实体精确模型构建对于齿轮的有限元分析、动力学分析、数字样机和系统仿真来说是必不可少的。作者在分析研究了已有的关于弧齿锥齿轮加工、三维模型建立和齿面接触分析的研究成果的基础上,提出了基于离散化齿面模型的弧齿锥齿轮副建模方法、基于离散齿面的齿面接触分析方法,并开发了弧齿锥齿轮建模和齿面接触分析软件系统。第1章主要介绍了螺旋锥齿轮加工方法、螺旋锥齿轮的三维实体模型建立、螺旋锥齿轮齿面接触分析和齿轮副参数化建模系统研究现状,针对各种已方法的特点和缺陷,提出了本文的研究内容和组织结构。第2章提出一种基于齿面成形原理分类的弧齿锥齿轮副齿而离散模型的构建办法。大轮齿面不同的形成原理决定了其齿面不同的几何特征,利用其特征,简化了大轮齿面建模过程,获得网格化的离散曲面；以刀倾法加工小轮的数学模型为基础,按照传统的加工原理,确定小轮齿面的矢量方程表达式,再进行离散化,获得小轮齿面的离散化模型。第3章在综合分析了已有的齿面接触分析方法的基础上，以第2章计算所得的离散齿面模型为基础,提出一种新的弧齿锥齿轮齿面接触分析方法,将齿面接触分析分为两步完成,首先,结合大轮齿面离散数据,减少了啮合方程组中的未知数个数,简化了接触迹线计算求解过程,简化传统TCA方法,计算得到三种不同设计方案的齿面接触迹线；然后,根据接触迹线,针对弧齿锥齿轮模型和离散化的齿面数据,对原本用于直齿轮的真实齿面接触分析(RTCA)方法进行拓展,求解齿面的瞬时接触区,完成齿面的接触分析计算；最后在有限元分析软件Ansys11.0workbench环境中对模型进行接触分析,已验证模型和算法的可行性、正确性。第4章以关于齿面离散化模型建立和齿面接触分析的研究工作为基础,在Visual Studio2005环境下,采用VC++调用Pro/ToolKit的库函数并联合Matlab进行二次开发,建立了在Pro/Engineer4.0中运行的弧齿锥齿轮的参数化设计与建模系统。第5章总结了本文的研究内容和主要工作,展望了今后的研究工作的努力方向。