高功率密度柴油机在强化过程中爆发压力增大、转速提高、功率增加导致配气机构、机油泵、水泵、喷油泵等附件载荷增强以及曲轴转速和转矩波动加大,这对正时齿轮性能提出了更高的要求。本文以某12V150大功率柴油机正时齿轮系统为研究对象,针对正时齿轮系统的中间齿轮副提出了两种修形方案,并对比分析了修形前后的振动特性;另外以正时齿轮系统的曲轴齿轮副为研究对象,将行星齿轮的相位调谐理论引入到曲轴齿轮副,分析了外围惰轮在不同角度布置下的位移最大值和均载系数。以期为正时齿轮系统中多对齿轮啮合的齿轮副修形以及安装角度的布置提供理论指导。基于Romax软件建立了正时齿轮系统动力学模型,以中间齿轮副为研究对象,分析了传动误差激励下的齿面受载情况,提出了两种修形方案:仅对中间小惰轮修形,或者对与中间小惰轮啮合的齿轮副分别修形。以齿面单位长度载荷的大小和分布为标准对其进行修形,对比分析了不同方案修形前后的传动误差峰-峰值和波动幅度、齿面单位长度载荷的大小和分布、振动加速度。基于齿轮动力学理论建立了曲轴齿轮副的动力学模型,将行星齿轮的相位调谐理论引入到曲轴齿轮副,分别分析了计入相位系数的啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙和啮合误差对正时齿轮系统振动位移最大值和均载系数的影响,并研究了计入相位系数的所有时变因素对其的影响规律。结果表明:计入相位系数的时变因素对振动位移最大值和均载系数的影响程度为,啮合误差最大,啮合刚度和齿侧间隙次之,而啮合阻尼几乎没影响;所有时变因素都考虑的情况下,随着角度的变化,位移最大值与最小值相差了6.9%,均载系数的最大值与最小值相差了11.8%;当相位系数选择0.3与0.7附近时,位移最大值和均载系数较大,当相位系数选择0.5与0.5或0.97与0.03附近时,位移最大值和均载系数较小。研究成果为强化柴油机的安装角度、相位系数的最优化提供了依据,从而改善正时齿轮系统的振动特性。