本发明公开了一种非对称滚刀及其设计方法，所述非对称滚刀的轴向齿廓由左侧齿廓和右侧齿廓组成，左侧齿廓由直线段HI、IJ、KL和圆弧段JK组成；右侧齿廓由直线段PO、ON、ML和圆弧段NM组成；非对称滚刀的轴向齿形按以下步骤进行设计：第一步，设定被加工齿轮的基本参数为模数m、齿数z、压力角αn、变位系数x，被加工齿轮左侧齿廓QSG的渐开线起始点直径为dFf1，被加工齿轮右侧齿廓UTG的渐开线起始点直径为dFf2；第二步，按以下公式确定非对称滚刀的齿形参数等。本发明的非对称滚刀能使被加工齿轮左右齿廓获得不同的渐开线起始点直径和齿根曲线，有利于加工参与双向啮合的惰轮和行星轮，提高其强度和可靠性。