带齿啮合广泛存在于履带传动中,啮合过程的冲击往往会产生振动和噪声而影响啮合性能。针对履带车辆带齿啮合过程中由于冲击导致的啮合性能恶化的问题,本文主要围绕驱动效率与主动轮最大应力两个指标开展啮合性能饱和析因分析与优化研究,分析了啮合性能评价指标和影响因素,提出了面向啮合性能分析的动力学模型快速构建与重构方法和零效应半正态图法的饱和析因分析方法,实现了啮合性能显著因子分析和带齿啮合性能的健壮性设计,结合某履带车辆动力学建模与性能优化实例,验证了本文方法的有效性。本文主要内容如下:第一章介绍了论文的研究背景与意义,综述了机构啮合性能分析方法、饱和析因设计分析方法和机械结构健壮性设计方法的国内外研究现状,提出了本文研究内容和组织框架。第二章针对带齿啮合动力学建模复杂的问题,提出了面向带齿啮合性能分析的动力学模型快速构建与重构方法,通过文本驱动的批量化力学单元自动添加和几何模型置换的快速重构,提高了动力学建模的效率和质量;针对啮合性能评价指标中的驱动效率计算问题,提出了一种基于测力板的履带车辆驱动力测量方法,分析了啮合性能的相关影响因素。第三章提出了零效应半正态图法的饱和析因分析方法,通过显著因子数量的预估、判定直线和判定区域的确定,实现了显著因子的准确判断,克服了零效应搜索法计算零效应个数误差过大和半正态图法主观性太强的问题,提高了显著因子的判断精度。将零效应半正态图法应用于啮合性能影响因子显著性分析,验证了该显著因子提取方法的有效性和准确性。第四章研究了啮合性能的6-sigma健壮性设计方法,分析了设计变量和约束条件,利用拉丁超立方采样、RBF近似模型拟合和PSO寻优完成了啮合性能健壮性设计求解,基于蒙特卡罗数据模拟实现了啮合性能优化结果的统计分析对比,验证了啮合性能健壮性设计方法的有效性。第五章开展了履带车辆动力学快速建模与啮合性能优化方法的应用实例验证,实现了履带车辆动力学模型的快速构建与重构,计算分析了车辆运动中的驱动效率和主动轮最大应力,对啮合性能优化的健壮性设计结果进行了实例分析,验证了动力学快速建模与啮合性能优化方法的可行性。第六章对本文研究工作进行了总结,并对今后的研究方向进行了展望。