齿轮机构具有传动比稳定、承载能力大、机械效率高、使用寿命长等特点，使它成为机械中应用最广泛的一种传动装置。而单齿缺陷特别是蠕变损伤引起的疲劳裂纹是齿轮传动故障的重要原因。目前在齿轮故障检测与诊断中，最常见的是振动检测法，由于振动信号只能检测宏观缺陷，难以对由应力集中导致的疲劳损伤区域进行检测。而基于磁记忆原理的无损检测方法，能有效对应力集中区进行检测，从而达到定位损伤区域，进行故障预测的目的。本文从磁记忆检测机理出发，分别建立了带磁偶极子模型和力磁耦合模型，并结合这两种模型实现了从简单平板结构的模型到复杂齿轮模型的磁记忆现象仿真，并通过齿轮弯曲疲劳试验，对齿轮在弯曲疲劳载荷作用下的失效过程和磁记忆现象进行分析。主要内容如下：（1）概述了磁记忆现象产生的理论基础，从物质的磁性出发，建立了带磁偶极子和力磁耦合两种不同的理论模型，并提出磁记忆特征的产生是两种模型共同作用的结果，但起主导作用的模型因缺陷类型的不同而有所差别，为有限元仿真和试验方案的设计提供重要的理论依据。（2）分别建立了裂纹和早期疲劳损伤两种不同类型缺陷的钢平板模型，利用有限元的方法，并分别结合带磁偶极子模型和力磁耦合模型对构件的磁记忆特征进行分析，得到两种不同缺陷类型下的磁记忆特征信号仿真，分析了不同缺陷参数下漏磁信号的变化规律。（3）利用Solidworks软件建立了齿轮的三维有限元模型，采用有限元方法对齿轮在弯曲应力作用下和齿轮啮合状态过程中的应力进行了分析，并基于力磁耦合模型，对齿轮周围的漏磁信号进行了数值仿真，得到了齿轮损伤时漏磁信号的磁记忆特征。（4）构建齿轮弯曲疲劳试验平台，研究齿轮在弯曲疲劳载荷下的失效过程和磁记忆信号变化特征。并对试验数据进行分析，提取了齿轮弯曲疲劳失效的磁记忆信号评价准则，提出将齿顶法向漏磁场的均值和梯度最大值作为特征参数进行失效判别。以上研究结果对磁记忆技术在齿轮疲劳损伤早期检测中的应用提供了有益的参考。