线齿轮是一种基于空间共轭曲线啮合理论设计的齿轮,其设计灵活,具有占空比小、最小齿数可以为1、无根切现象等特点,可实现平行轴、平面任意角度交叉轴、空间任意角度交错轴等多种形式传动。线齿轮是一种新型齿轮,其优势突出,具有广阔的应用前景。前期对于线齿轮的研究主要集中在理论方面,而在实际应用方面所做的工作较少。本文以线齿轮的产业化为终极目标,设计了一款基于线齿轮副的NN型少齿差行星减速器,并研究了线齿轮的铣削加工方法,同时开发了线齿轮专用数控机床。从线齿轮减速器的设计到制造,为线齿轮的实际应用探索道路。本文研究的主要内容包括:1.设计了一种少齿差行星线齿轮减速器。根据线齿轮啮合基本理论首次提出了基于凹凸弧齿廓的内啮合线齿轮副的设计方法;基于少齿差行星齿轮传动原理和内啮合线齿轮副设计方法,开发了一款NN型少齿差行星线齿轮减速器;设计完成减速器各部分零件并进行减速器的效率计算。借助ANSYS Workbench软件对线齿轮齿面接触强度进行校核。该减速器传动比大、体积小,充分利用了线齿轮的优势,适用于小空间轻载传动场合。2.提出了一种专门用于线齿轮加工的成形铣削方法。根据线齿轮线齿齿面的生成特点,基于成形加工理论,提出了适用于各种传动形式的圆弧、椭圆弧齿廓的内、外齿线齿轮加工理论;针对内、外齿线齿轮加工给出了不同铣刀的设计方法;根据铣刀和机床的选用,对加工过程中刀位点的轨迹进行求解。该方法为线齿轮的批量化生产提供了有力的帮助。3.开发了第一代线齿轮加工专用数控机床。基于线齿轮的加工工艺要求,确定机床所需的运动及运动分配方案;综合考虑机床开发的经济性和操作性能,采用在三轴立式数控机床上改装的方案开发专用机床。针对线齿轮加工的特殊需要设计了摆动平台工艺装备,并选型完成与其相匹配的机床母机及其他部件,最终制作出第一代专用机床样机。线齿轮加工专用数控机床的开发为线齿轮的切削加工提供了重要平台。4.使用第一代线齿轮加工专用数控机床分别试验加工了以圆柱螺旋线和圆锥螺旋线为主动接触线的线齿轮副,并将其装配成为减速器,在线齿轮动力传动试验台上完成减速器传动性能测试。