螺旋锥齿轮为一种局部点接触的不完全共轭的齿轮副，几何构造相当复杂，使用常规方法不能建立其准确的几何三维模型。螺旋锥齿轮啮合问题同时包含几何及边界条件非线性问题，其齿轮副在传动中的连续啮合为非线性动力学问题。因此，建立精确的几何三维模型，对齿轮模型进行加载接触啮合仿真具有重要意义。 本文介绍了螺旋锥齿轮设计与理论研究现状和动力学研究现状。比较了齿轮强度的主要分析研究方法，指出了有限元法的广泛应用前景。以弧齿锥齿轮为研究对象，根据弧齿锥齿轮的切齿原理，基于齿轮啮合理论和变换矩阵，按照齿轮实际加工切齿过程，由刀盘圆锥面方程详细推导了齿轮的齿面方程，确定了求解边界条件。结合实际生产中的齿轮的SGM调整卡参数，在Matlab中求解齿面方程并采集了齿面的数据点，在Pro/E中读取数据并对数据进行了处理，建立了弧齿锥齿轮几何三维模型，通过实验检验对比得出该方法建立的齿面精度高。 利用自主开发的加工仿真软件，通过建模软件和有限元分析工具ANSYS的接口，将弧齿锥齿轮三齿几何三维模型导入到ANSYS/LS-DYNA中，模拟齿轮加载接触静态啮合工况条件，在ANSYS/LS-DYNA中对齿轮进行了静态啮合仿真，得到了弧齿锥齿轮加载接触静态啮合时等效接触应力云图和最大齿面接触应力的变化规律。 将弧齿锥齿轮副几何三维模型导入到ANSYS/LS-DYNA中，模拟齿轮加载接触动态啮合工况条件，确定了边界条件，对模型施加载荷和约束，建立其三维有限元非线性接触啮合分析模型，对齿轮进行加载接触有限元数值分析(LTCA)，得到齿轮动态啮合过程中齿轮副的接触状态、轮齿加速度、速度、位移和齿面接触区域和齿面最大主应力的变化规律。 本文的研究确定了弧齿锥齿轮的精确几何三维模型的构建方法，得到了弧齿锥齿轮副静、动态啮合过程的力学特性规律，文章为螺旋锥齿轮的CAD/CAE研究和静动态特性的研究提供了理论基础。