高精度面齿轮作为航空航天用传动齿轮,接触强度和弯曲强度对其使用寿命影响很大,也是它参数设计的基础；重合度、传动误差等传动性能参数影响其传动的平稳性、噪音,因此这些分析与设计工作是其重要的研究内容。本文研究面齿轮的模型构建、接触特性分析、接触应力计算方法、加载啮合分析及接触强度计算等研究内容,以分析面齿轮的接触区域、强度及传动性能,为面齿轮的实际工程应用和参数设计提供参考。论文主要研究内容和成果有：1.根据面齿轮啮合原理,推导面齿轮齿面方程,利用数值求解方法求出面齿轮齿面的离散点,根据连续解除条件计算面齿轮点接触形式的接触轨迹,研究安装误差对接触轨迹在齿宽方向偏移的影响,利用数值手段在Matlab中实现了可视化。通过NURBS曲面和虚拟加工的方法构建面齿轮几何模型,并分析了面齿轮建模的拟合误差。2.研究了面齿轮接触应力的两种计算方法,即解析法和有限元分析法。解析法以“赫兹弹性接触力学”为理论基础,计算面齿轮每个啮合点的主曲率和主方向,研究面齿轮两接触齿面在啮合点的接触变形和应力。论文采用ABAQUS对面齿轮单齿进行有限元加载接触计算,分析面齿轮的接触区域和接触应力。结果表明：在不考虑边缘接触时,两种计算方法可靠,对比误差小于10%；在齿顶边缘接触时,解析法计算结果偏小,有限元法能正确反映应力集中现象。3.在ABAQUS中建立面齿轮多齿有限元分析模型,对面齿轮进行加载啮合仿真分析,计算面齿轮加载接触的重合度、载荷分布情况及传动误差等传动性能参数,研究载荷大小对这些参数的影响；以一个轮齿啮合的一个周期为研究对象,分析面齿轮在啮合传动中的接触应力和弯曲应力变化情况,确定面齿轮接触疲劳和弯曲疲劳的危险点。4.针对面齿轮点接触的传动形式,探讨影响面齿轮多齿模型接触应力的因素,认为载荷分布是决定面齿轮多齿接触时接触应力大小的主要因素。基于面齿轮单齿模型接触应力的解析计算公式,结合有限元仿真分析,给出了面齿轮多齿接触强度计算的新方法。5.通过实验加载的方法研究面齿轮齿根弯曲应力分布情况,并与仿真分析计算得到的结果进行对比验证；采用滚检实验方式检查面齿轮的接触轨迹和区域,并与TCA分析及LTCA分析计算得到的接触区域进行对比验证,试验结果一致。