齿轮传动是直升机传动系统中最主要的一部分,但由于实际加工与安装误差以及齿轮本身在承载后发生弹性变形等外在因素,啮合时易产生振动冲击,产生较大应力的同时也会引起一定的噪声,从而降低齿轮啮合可靠性。齿廓修形技术能够有效减小齿面接触应力,使啮合过程更加平稳,提升整个齿轮系统的可靠性。目前有关齿轮修形研究中,通常只考虑了润滑油可以对整个齿轮传动进行降温冷却,同时有改善啮合区域润滑的功效,并没有考虑实际箱体内部润滑油的存在会对齿轮啮合的温度场与应力场产生影响,因此使用热-流-固耦合分析方法对齿廓修形技术加以探究具有一定的工程应用价值。本文通过对齿轮箱系统进行参数化精确建模,在考虑箱体内部润滑油对齿轮啮合区域的温度场与应力场产生影响的前提下,利用热-流-固耦合数值模拟方法对未修形齿轮箱进行了有限元计算,主要讨论了齿轮箱内部润滑油分布、压力场分布及多场耦合作用下齿轮啮合温度场与应力场的分布情况,在此基础上对齿廓修形进行探究,主要探究了齿廓修形三要素的影响规律,获得了最佳修形方案,并以最佳修形方案为前提,分别对大、小齿轮进行齿廓修形,同未修形工况对比,探究了修形齿轮位置的影响规律。针对未修形齿轮箱系统进行热-流-固耦合数值模拟研究,结果表明:系统稳定后齿轮啮合区域齿端处润滑油的体积分数较大,而齿根处润滑油体积分数较小;箱体内部最大压强处于持续减小的状态,最大压力点稳定在轮齿啮合区,最大正压值出现在轮齿啮入区域,最大负压值出现在轮齿啮出区域;齿轮温升主要发生在齿轮的轮齿啮合区,且小齿轮上的温升于大齿轮而言相对较小;轮齿受到的应力主要集中在大、小齿轮齿根处,即发生了应力集中现象。针对齿廓修形技术进行热-流-固耦合数值模拟研究,结果表明:当选取修形曲线b=1.22、最大修形量△max=0.006mm、修形长度L=3.9mm时,可获得齿廓修形最佳修形方案,此时修形后的齿轮端部带油能力最强,在啮合处形成油膜的能力优于其他组合修形方案,获得最佳润滑效果,此外在系统稳定后箱体内压强方差最小,同时考虑流场对温度场与应力场的影响,得到齿轮温度场温升及啮合处最大应力值均最小,修形效果达到最优化。当选取不同齿廓修形要素对齿轮进行齿廓修形时,均能明显改善齿根应力集中现象,降低齿轮表面温升,优化齿轮啮合性能。此外,工程上应优先考虑对小齿轮进行齿廓修形。