齿轮传动是应用最为广泛的机构和传动装置,众多机电产品的核心部分,随着工业技术的发展,齿轮传动装置逐渐向高速与重载化方向发展。齿轮在高速、重载状况下,由于齿轮温度分布不均引起齿轮变形,加上制造安装误差产生的啮合冲击,将会对齿轮产生一定的破坏,同时,在变载荷影响下,齿轮的疲劳特征也会愈发明显。为了使齿轮在高速条件下啮合传动效果较好,降低齿轮传动的振动与噪声,齿面载荷分布比较均匀,必须对齿轮进行齿形修形,进而能够提高齿轮传动效率。齿形修形的研究必须以齿轮模型的精确性为前提,不精确的齿轮模型会对齿轮的动态接触应力分析结果有一定影响,为此,利用UGNX构建渐开线几何方程以及齿根过渡曲线,结合参数化功能创建齿轮模型。将渐开线齿轮模型导入ANSYS/LS-DYNA中进行数值模拟,设定边界条件以及约束载荷,对齿轮模型进行高速状态下的非线性动力分析,可以获得齿轮高速传动过程中齿面接触应力、应变以及加速度等时间历程曲线,通过对比赫兹公式计算的齿面最大接触应力,确定有限元计算结果的合理性。利用上述高速状态下动态力学计算结果以及齿廓修形演变公式,可以得到齿廓修形所需要的修形参数,进而能够得到不同修形曲线对应的齿轮模型,将修形齿轮进行非线性动力分析,设定齿轮高速运转所需边界条件。之后,对比直线、Walker曲线与圆弧曲线三种齿廓修形曲线的分析结果,得到圆弧曲线具有更好的修形效果,对其在不同高速状态下进行动力学分析,得到圆弧修形齿轮在小于340rad／s的工况下,齿轮传动啮合冲击,振动与噪声比较小。同样,结合未修形齿轮的动力分析结果与齿向修形理论建立齿向修形齿轮模型,之后将修形齿轮在高速工况下进行非线性动力分析,通过修形齿轮在300rad／s线速度下产生的周向位移可以得出,齿端圆弧修形与鼓形修形都能够降低齿轮冲击,提取修形齿轮齿向方向不同单元的最大接触应力,绘制最大接触应力曲线,对比渐开线直齿轮、齿端圆弧齿轮与鼓形修形齿轮的接触应力曲线可得出,鼓形修形效果较为突出,对鼓形修形齿轮在不同高速范围下分析,得到转速小于320rad／s时,齿轮传动稳定性较好。本文主要利用有限元软件对齿轮模型进行高速状态下的动力学分析,结合齿轮动力分析结果与修形理论,对齿轮进行齿廓修形与齿向修形的设计,设定修形齿轮在300rad/s的边界条件下,进行非线性动力分析,进而确定了满足高速状态下的齿轮修形方式与修形量,通过对本文的研究为齿轮设计提供数据参考,能够更好地满足工程应用。