端齿结构具有传递转矩大、对中性好、连接简单、传递平稳、寿命长、装配效率高等优点,非常适用于高速旋转机械。作为工作机的压缩机,目前还未大量使用端面齿连接叶轮与主轴。叶轮是压缩机核心部件,其动力学特性在一定程度上决定压缩机整机的工作性能,而叶轮端面齿作为将主轴扭矩传递做功叶轮的功能部件,目前国内还未有成熟、体系化的叶轮端齿的设计方法、强度计算方法等;另外,由于端面齿结构的存在,引起转子结构非连续,其刚度相比连续结构有一定的弱化,对转子振动特性分析有一定影响,因此,其刚度计算方法与转子振动特性分析方法需要特殊提炼。故此论文的目的在于借鉴国内外已有经验,提出一种直齿端面齿的设计方法,强度计算方法、刚度计算方法以及对应的转子振动特性分析方法。围绕直齿端面齿设计展开研究,论文的主要研究内容包括:（1）根据端面齿啮合原理,推导出端齿主要参数设计公式。通过与已有标准和设计实例进行对比验证主要参数设计公式的正确性;通过大型商业通用3D软件进行建模,并通过有限元接触应力分析验证设计方程的正确性。（2）根据受力分析,给出合适的弯曲强度计算公式,并通过有限元分析验证强度公式的可行性。根据弯曲强度计算公式分析端齿主要参数对弯曲强度的影响规律,为后续齿型优化提供基础,为工程实际设计过程提供更改方向。（3）根据齿面单齿受力分析和刚性平冲头受压模型,推导齿面平均接触应力计算公式和沿齿宽方向线性平均应力计算公式,并根据计算结果绘制接触应力分布规律图,为端齿齿型优化提供基础,使其加工更为简便,更具有工程实用性。（4）根据多项参数有限元分析与理论计算得出的刚度做对比,提出刚度修正系数,完善刚度计算公式,并根据修正后的刚度进行转子不平衡响应分析,与实际转子动平衡试验作对比,验证修正系数的合理性。