齿轮是机械系统中传递功率和运动的重要组成部分,其传动性能直接影响到机械产品的使用寿命、能源消耗、振动噪声及工作性能。随着工业快速发展,高速和重载已成为机械传动的主要发展趋势,这对齿轮的接触疲劳强度、抗胶合能力和运转性能提出了更高要求。目前,主要采用修形技术来提高齿轮的使用寿命和运转性能。针对传统的修形曲线,Bergseth(2010年)首次将更为优越的对数修形曲线运用到直齿轮修形中。受此启发,本文进一步深入研究了面向生产实践的直齿轮全齿面对数修形技术,并首次将对数曲线应用到斜齿轮修形中,通过Matlab编程,对修形齿轮进行接触分析及热弹分析,以评估对数修形的修形效果。本文第一部分阐述了齿轮修形及其力学性能和热弹性能研究的工程意义,概述了齿轮的种类、失效形式以及发展方向,总结了齿轮的修形技术、接触分析及热弹分析这三个方面的国内外研究进展。第二部分将对数修形曲线应用在渐开线直齿圆柱齿轮的修形设计上,建立了直齿轮接触力学模型以及面向加工制造的齿面坐标方程,编写了计算直齿轮修形前后任意啮合位置的接触应力及表层Mises应力场的通用程序,并对修形前后几个典型位置的数值结果进行分析比较,来探讨对数修形对直轮齿接触疲劳强度的影响。第三部分将对数修形曲线应用在渐开线斜齿圆柱齿轮的修形设计上,针对大重合度及小重合度两种情况,分别提出了接触线长度计算公式,在此基础上建立相应的接触力学模型、疲劳寿命模型和面向加工制造的齿面坐标方程,编写程序计算斜齿轮修形前后任意啮合位置的接触应力、表面层Mises应力场和相对疲劳寿命,来探讨对数修形对斜轮齿接触疲劳强度的影响。第四部分以渐开线直齿轮的对数修形为例,建立齿轮的热传导微分方程和热弹性力学基本方程,通过FFT和IFFT编程计算对数修形前后任意啮合位置的温度场和热弹性场,并探讨了转矩和转速变化对修形直齿轮的温度场和热弹性场的影响。第五部分是总结本文的主要研究内容,并指出本文所存在的缺点和不足,以此提出下一步的研究方向。