螺旋锥齿轮由于其传动平稳、强度高而被广泛应用于车辆、机床、直升飞机、矿山工程等机械的角度传动中。随着齿轮传动向高精度、高速度、高强度、低噪音、小型化方向发展，对齿轮的材料和制造技术提出了更高的要求。研齿作为螺旋锥齿轮生产中最后的精整加工工序直接关系到螺旋锥齿轮传动件的制造精度与啮合质量。但传统研齿工艺运动控制精度差，材料去除率低，制约了螺旋锥齿轮精加工效率与质量的进一步提高。超声研磨在机械制造与精密加工领域已有广泛的应用。把超声研磨引入螺旋锥齿轮的精整加工中，能充分发挥超声研磨的优点，克服传统研齿工艺的不足。 本文对传统的研齿工艺进行了较系统的理论与实验研究：首次提出了超声振动研齿法，并进行了初步的理论与实验探讨。论文的主要研究内容与创新成果如下： 利用轮齿接触分析与齿轮啮合原理，建立了齿面均匀研磨与定点研磨控制的几何运动模型，经滚检检验，该模型能对齿面研磨位置与侧隙进行较准确的控制。利用承载接触分析，对影响齿面研磨率的主要因素：齿面瞬时接触应力、齿面滑动系数与齿面接触研磨概率进行了研究分析，首次确定了研齿区域的边界与齿面综合研磨率的评价指标。分析了研齿过程中材料去除、齿面修形、动态互研的机理，研齿对传动误差的影响及其与振动、噪声的关系：建立了螺旋锥齿轮研齿的周向振动模型，计算分析了动态研磨力的大小与成因。在上述理论研究的基础上，通过研齿试验与齿轮测量中心测试，首次研究了研齿对齿形精度、齿距误差、轮齿啮合精度及齿轮副接触与动态性能的影响。 首次把超声研磨引入螺旋锥齿轮的精整加工中，创新性地提出了超声振动研齿法。对超声振动研磨的材料去除机理进行了研究分析，建立了研齿的材料去除模型。利用声弹性力学研究了超声在轮齿面的传播与反射机制，建立了超声研齿的动力学模型，分析了不灵敏性振动切削机理对提高研齿质量与精度的作用。研究了超声研齿声学系统的特性，利用力—电类比四端网络法对超声研齿声学系统进行了研究与设计，理论设计与测试结果基本接近。在理论研究的基础上，对超声研齿与普通研齿的特性进行了对比试验；利用田口方法，对载荷、转速和研磨液浓度三个重要工艺因素进行了正交试验设计。论文的主要结论如下：