齿轮传动具有传动比准确、效率高、寿命长等众多优点,在各行各业得到了广泛使用。随着工业水平的发展及环保意识的提升,对齿轮传动装置振动噪声等性能的要求越来越高。因此,开展齿轮系统的静动态接触特性分析、时变啮合刚度分析、振动噪声预估与试验研究,对齿轮传动装置的减振降噪设计具有重要的工程应用价值。本文以中心距为120mm,模数分别为3mm、4mm和6mm,螺旋角分别为0°、8°和12°,传动比为1.5,齿数不同的7对齿轮副为研究对象,进行仿真和试验对比分析。论文的主要研究工作如下:(1)恒定中心距120mm,设计并加工了7对齿轮副;建立各齿轮副有限元模型,研究了多种工况下不同参数齿轮副的静动态接触特性,计算了齿轮单齿啮合刚度和综合啮合刚度,与基于能量法的齿轮副时变啮合刚度计算结果进行对比,两者规律和幅值基本一致,并进行了啮合刚度影响因素分析。(2)考虑静态传递误差、齿侧间隙、啮合刚度和啮合阻尼等因素,基于集中参数法建立了各齿轮传动系统振动微分方程,通过MATLAB软件编写程序,采用龙格库塔法求得系统的振动位移、振动速度和振动加速度,进而计算齿轮副动态传动误差和动态啮合力。(3)建立不同参数齿轮系统动响应有限元模型,基于分块Lanczos法进行系统固有模态分析,采用模态叠加法求解系统振动响应,研究了不同工况下各齿轮系统的振动特性;借助多用途传动摩擦试验台进行振动测试,通过试验与仿真结果对比,验证了齿轮系统振动响应的预估方法和在不同参数、工况下变化规律的准确性。(4)建立齿轮系统箱体表面边界元模型,在SYSNOISE软件中施加振动位移频域响应,得到声学边界元模型,计算不同工况下箱体系统表面声压和场点声压;在试验台架上进行齿轮系统噪声测试,将测试数据与仿真结果进行对比分析,验证了齿轮系统空气噪声预估方法和在不同参数、工况下变化规律的准确性。