针对车辆传动系统齿轮磨损寿命预测问题,本文以直齿轮副为研究对象,提出了动态条件下的齿轮磨损量循环迭代求解模型,分析了齿轮磨损量、磨损率以及动态特性的变化规律,得到了齿轮磨损的设计寿命;然后,针对在役齿轮剩余磨损寿命预测问题,建立了基于Gamma分布的齿轮磨损状态空间模型,得到了齿轮磨损剩余寿命的概率密度分布曲线;搭建齿轮磨损试验台架,定期测取润滑油液中磨粒浓度和各元素含量的变化趋势,获取了齿轮磨损状态的定量信息,以此修正无量纲磨损系数K,为齿轮磨损状态空间模型提供样本数据,并验证以上两个计算模型的准确性。具体研究内容如下:(1)研究齿轮磨损的机理及损伤形式。联合Archard公式和齿轮非线性动力学模型,以动态啮合力计算磨损量,建立动态条件下的齿轮磨损模型;同时建立三坐标系系统,根据计算的磨损量重构齿形,完成接触分析和干涉分析,更新滑动系数和动态啮合力,从而完成齿轮磨损量的循环迭代求解。(2)基于上述齿轮磨损模型,利用Matlab进行数值仿真分析。研究齿轮在不同时间步长内的角速度、角加速度、动态传递误差以及啮合力等动态特性随磨损的变化趋势,以及各啮合点的磨损深度分布、齿轮副总的磨损质量和磨损率的变化规律;分析转速和输入扭矩等工况参数对齿轮动态啮合力及磨损量分布的影响。(3)建立基于Gamma分布的齿轮磨损状态空间模型,以油液分析结果为样本数据,采用最大似然估计和粒子滤波算法相结合的方法估计其状态参数;然后,根据该参数已知的状态空间模型预测齿轮的剩余磨损寿命,得到其剩余寿命的概率密度分布曲线。(4)搭建试验台架进行齿轮磨损试验,定期从齿轮箱中抽取润滑油液样本,采用油液分析技术检测油液中各元素浓度和颗粒数量的变化趋势,定量分析齿轮磨损量的变化规律。根据油液分析结果修正Archard公式中的无量纲磨损系数K,验证以上两个计算模型的准确性,分析其误差来源。