传统平面二次包络环面蜗杆传动滚动具有承载能力强、传动效率高、使用寿命长等特点,但在齿面接触点处存在较大的相对滑动速度,胶合和磨损失效情况严重。针对该问题,本文提出了一种新型啮合方式及其啮合理论,以达到减轻摩擦、提高啮合效率的目的。本文所研究的双滚柱环面蜗杆副,其蜗杆采用平面包络出的蜗杆齿面,蜗轮齿面以两排圆柱滚子代替,以两圆柱滚柱的公切面代替原包络母平面与蜗杆形成“失配”啮合传动。该型传动中,原瞬时线接触转化为瞬时点接触,接触点处的大多数滑动摩擦转化为滚动摩擦,啮合效率大幅提高。根据这种“失配”啮合思想,本文对该型传动的载荷分布、相对运动速度和啮合效率进行了分析研究。首先,以空间啮合理论为基础,建立了双滚柱环面蜗杆副基本的啮合理论体系,推导了蜗杆和工具蜗轮的啮合方程。利用MATLAB的数值计算和Pro/E的三维建模功能,建立了蜗杆、蜗轮的实体模型,进一步完成了双滚柱环面蜗杆副的装配。其次,根据蜗轮轮齿的受力特性,推导出了啮合齿面间接触点处的相对运动速度。利用MATLAB计算软件,得出了在蜗轮蜗杆整个啮合过程中,接触点处相对运动速度的变化规律。结果表明:滚柱的自转大大降低了啮合齿面间接触点处的相对滑动速度。最后,推导出了蜗杆副啮合效率的表达式,利用MATLAB计算软件,得出了在整个啮合过程中,蜗杆副啮合效率的变化规律,系统的分析了包络母面倾角、滚柱半经和摩擦系数对蜗杆副啮合效率的影响。提出了进一步提高蜗杆副啮合效率的方法和理论。