本文依据文献提出的一种具有双半球形滚子齿式弧面凸轮分度机构的基本构思，在共轭曲面原理的层面上，详细研究了此种满足高速度、高精度运动要求的机构的基本原理以及相关技术。其主要内容包括：双半球形滚子齿式弧面凸轮分度机构的啮合原理、点啮合化及三维实体建模、结构参数化、系列化设计。 本论文从高副机构共轭曲面原理层面上，应用高副传动机构的原理和相关成熟技术来研究弧面凸轮分度机构，建立了双半球形滚子齿式弧面凸轮分度机构的运动几何模型，讨论凸轮共轭曲面形状与特征、接触线分布规律、共轭的界限、诱导曲率等问题；同时研究了媒介共轭点啮合理论，并讨论媒介共轭点啮合的基本方程、接触迹和接触域、诱导曲率等相关问题。 在理论分析的基础上，利用VB驱动三维造型软件Inventor对双半球形滚子齿式弧面凸轮分度机构进行实体建模、结构参数化、系列化设计；构造机构装置的实体模型并完成优选机构结构参数，为此种机构的动力学分析提供依据，并在原型机加工之前得到合理、优化的机构装置的重要几何参数和加工方案。