基于我国建设海洋强国,发展海洋技术的紧迫性,需要不断对船舶更新迭代。轮机工程是船舶研究中必不可少的一环,关系到船舶的动力操纵性能。其中,齿轮系统作为传动装置中重要组成部分,对其固有特性和动力学持续开展研究具有重要的理论和实际应用价值。变厚齿轮作为一种新型齿轮,具有补偿轴线误差、传动平稳、消除回差等优势,在对传动精度和稳定性有较高需求的场合有者广泛的应用。但是,目前对计算变厚齿轮副时变啮合刚度的研究尚有不足,亟需提出一种能够快速精确计算变厚齿轮刚度的方法。为了便于分析变厚齿轮的接触过程,本文首先建立了变厚齿轮的齿廓面表达式。通过采用与标准齿条相互啮合的方法,再进行空间转换,间接推导出了变厚齿轮与齿条的空间接触线的表达式,进而包络出变厚齿轮的齿廓面,并绘制出了形成的齿面,证明了推导过程的正确性。然后,假定一对变厚齿轮与同一个齿条啮合,推导了平行轴变厚齿轮副的接触线方程。基于切片法分别提出计算斜齿轮、直齿变厚齿轮和斜齿变厚齿轮刚度的解析算法。针对斜齿轮和直齿变厚齿轮,采用石川公式计算出轮齿切片的变形量,进而计算出啮合刚度。针对斜齿变厚齿轮,采用能量原理计算轮齿切片的变形量,推导出斜齿变厚齿轮的刚度计算方法。然后,改变斜齿变厚齿轮的参数,分析不同参数对刚度的影响情况。分别采用有限元方法和试验方法对解析方法进行验证。采用有限元仿真法计算斜齿轮和直齿变厚齿轮的刚度,与解析方法进行比较,对误差产生的可能原因进行分析。为斜齿变厚齿轮设计了刚度测定试验,并绘制了非标准零件的二维CAD图纸,为后续加工奠定了基础。借鉴了他人的试验结果,修改齿轮刚度的计算过程,对减速器的转动刚度展开了分析,计算出了减速器的整体刚度,与试验结果进行对比,证明了解析计算结果的正确性。利用本文提出的啮合刚度求解方法,分别计算出了斜齿轮、直齿变厚齿轮、斜齿变厚齿轮的时变啮合刚度。对比斜齿轮和斜齿变厚齿轮的解析结果和有限元结果,认为两种方法计算结果量级相同,可以相互验证。针对斜齿变厚齿轮,对比试验结果与解析计算结果,认为试验结果可以证明解析计算方法的正确性。