随着高性能工程塑料迅猛发展,塑料齿轮的综合力学性能不断提升。塑料齿轮被越发广泛地应用于动力传递领域。然而,其运行温度带来的服役寿命、可靠性和传动效率降低等问题,显著制约了塑料齿轮向更大功率传递领域的发展。诸如塑料齿轮粘弹性接触行为、运行温升、多热源效应等机理尚未阐明,而运行温度对齿轮的模量影响显著,应力-变形-温度场之间的相互影响和耦合机制进一步增加了塑料齿轮运行温度场分析的复杂程度。影响塑料齿轮运行温度的因素众多,如润滑、载荷、转速等,不同因素之间联系紧密且复杂,厘清影响塑料齿轮运行温度的因素对降低塑料齿轮运行温度场、提升塑料齿轮承载能力、支撑塑料齿轮正向设计体系建设具有重要意义。因此,本论文基于聚甲醛（POM-POM）齿轮副几何、工况及材料参数,建立摩擦热流-滞后热通量多热源塑料齿轮运行温度场数值模型,揭示载荷、转速和润滑等因素对齿体稳态温度和啮合点瞬态温度的影响规律,并开展试验研究,具有重要的理论价值和实践意义。本论文面向动力传递场合润滑状态下塑料齿轮运行温度预估困难、塑料齿轮摩擦-滞后生热机理不清的问题,基于热粘弹性本构方程、温度-模量效应、摩擦热流-滞后热通量多热源效应和热传导理论等,建立了塑料齿轮运行温度场数值模型,研究塑料齿轮的齿体稳态温度场、啮合点瞬态温度场的大小和分布规律以及多元敏感因素对塑料齿轮运行温度的影响,实现塑料齿轮运行温度场分析与试验方法,为塑料齿轮正向设计体系建设提供支撑。主要研究内容如下:（1）建立基于多热源的塑料齿轮运行温度场数值模型。突破传统赫兹接触理论的局限,基于齿轮宏观几何、塑料热粘弹性本构方程构建了塑料齿轮热粘弹性接触模型。推导基于离散单元法的摩擦热流密度和滞后热通量密度计算公式。考虑动态粘弹性下温度-模量效应、摩擦热流与滞后热通量多热源效应,构建了塑料齿轮运行温度场数值模型,实现材料模量-力学响应-热流密度-温度场耦合迭代计算方法。（2）分析塑料齿轮运行温度影响因素。分析塑料齿轮运行温度场的分布规律以及滞后温升与摩擦温升的区别。考虑载荷、转速和润滑引起的复杂工况变化,分析塑料齿轮的运行温升机理、最大稳态温度和最大瞬态温度。结果表明,POM齿轮的运行温度主要集中在齿面表层,在研究工况范围内滞后温升贡献较小不超过2%;润滑能够显著降低塑料齿轮运行温度,相同载荷和转速下,脂润滑和油润滑下的运行温度显著低于干运行条件下的运行温度。（3）开展塑料齿轮运行温度试验研究。基于多用途传动-摩擦试验台开展聚甲醛齿轮副运行温度试验,试验工况包括不同转矩、转速以及干运行、脂润滑、油润滑三种不同润滑状态。采用红外热成像仪连续测量聚甲醛齿轮副的运行温度。研究表明,润滑状态下塑料齿轮的运行温度随着转速和转矩增加而逐渐增加,数值模型的预测结果与试验结果吻合良好,模型精度可达95%。