齿轮传动拥有诸多优点,如传动平稳、结构紧凑及传动比准确等等,因此齿轮传动装置作为重要的动力传输和运动装置被广泛的应用于机械行业。齿轮系统好的传动性能和可靠性对机械产品有重大的影响。由于齿轮传动过程中会受到动态激励,容易引发振动和噪声。齿轮传动系统在长期高转速和重载荷的情况下工作,又要满足寿命长,噪声低,质量低等许多要求。由于受到许多随机因素的影响,会造成啮出冲击和啮入冲击以及载荷和啮合刚度突变状况,从而导致传动不平稳和产生噪声和振动。为了解决以上齿轮传动中产生的问题,对齿轮进行齿顶修形以便于改善齿轮的传动性能,降低传递误差和啮合刚度突变情况,消除啮入和啮出冲击以及降低传递误差波动值。主要工作如下:(1)通过赫兹接触理论、齿轮啮合刚度理论以及静态传递误差理论公式计算出齿轮啮出过程中最大接触应力、静态传递误差以及位置啮合刚度的理论值并绘制出接触应力变化情况、传递误差以及啮合刚度变化情况。(2)在ANSYS软件中利用参数化设计语言APDL建立齿轮的三维参数化模型,对齿轮进行静力学分析。在后处理结果中获得啮合过程中各位置的最大接触应力值、静态传递误差值以及综合啮合刚度值,利用MATLAB软件对各个位置的值进行绘制出折线图,与理论值进行对比分析。(3)根据齿轮手册中的经验公式计算出主从动齿轮的最大修形量和修形长度对齿轮进行齿顶修形,得到修形前后的齿轮静态传递误差和啮合刚度是如何变化的,证明齿轮的齿顶可以使齿轮传动性能变好,降低啮合刚度和传递误差的突变情况。保证最大修形量不变改变修形长度和保证修形长度不变改变最大修形量,探究它们对啮合刚度和传递误差有何影响。采用一种基于Kriging代理模型的EGO算法并改进此算法的收敛准则对齿轮齿形进行优化,多次迭代后得到主从动齿轮的最佳修形参数。对未修形的齿轮和经过齿形优化的齿轮使用算法AK-MCS+U进行可靠度分析。(4)利用ANSYS软件对未修形齿轮和优化齿形后的齿轮进行热分析,对比两者齿面温度场分布情况,利用ANSYS后处理器中路径显示功能,分别查看两者路径上温度的走势并进行对比分析。