随着工业化的持续发展,齿轮传动系统由于传动比恒定、使用寿命长、传递功率大等特点被广泛应用于各行各业。齿轮传动整个过程非常复杂,载荷的波动以及齿轮侧隙都会加剧齿轮的振动和噪声。因此,人们对传动性能的要求也越来越高,研究齿轮传动系统的动态特性,对提高齿轮的承载能力、减振降噪、减少疲劳损伤有着重要的意义。本文的研究对象是船舶的大型齿轮传动系统。通过静力学和动力学分析方法,考虑齿侧间隙对系统激励的影响,研究了不同的齿廓修形,通过修形改善了齿轮啮合过程中的时变负载扭矩和接触应力。本文主要工作内容如下:1.对斜齿轮参数化建模,并在ANSYS Workbench中建立了齿轮副的有限元接触模型,分析了齿轮在啮合过程中不同啮入啮出位置的静态接触变形、接触应力和接触压力等特征。2.通过仿真实验,确定了齿轮副接触表面的刚度系数、阻尼系数和碰撞指数等参数。利用ADAMS建立齿轮传动系统刚柔耦合模型,并考虑齿侧间隙的影响,得到了齿轮副的动态啮合力和时变负载扭矩。3.在ANSYS Workbench中对齿轮箱传动系统有限元模型进行模态分析,得到了系统所关心的固有频率。应用AWE瞬态动力学模块,将时变负载扭矩作为动态激励,得到了齿轮副随时间变化的接触应力曲线和接触压力曲线,从而分析整个啮合过程中载荷突变的变化规律。4.通过确定齿廓修形参数,提出了长修形和短修形两种方案。对修形后的齿轮副啮合传动进行了静力学和动力学接触性能的分析比较,发现:齿廓修形有效改善了齿面等效应力分布情况,减小了负载扭矩和接触应力的变化幅值。