得益于自身的低噪音、轻量化和自润滑性等优势,塑料齿轮近年来在实际应用中获得了越来越多的青睐。然而,由于高分子材料的力学性能具有很强的温度依耐性,随着啮合接触过程产生的热流促使塑料轮齿温度不断增加,尤其是由于塑料自身的低导热能力而导致齿面接触区局部温度飙升,会导致轮齿承载能力严重不足和齿面的急剧磨损,甚至轮齿的局部融化。因此,准确地评估塑料齿轮的啮合温度对于推动塑料齿轮的进一步应用是至关重要的。本文基于Moldex 3D、Digimat和ABAQUS软件平台,建立了针对短纤维增强型部件的工艺-结构耦合有限元分析模型。该模型可以在考量注塑成型过程中产生的纤维取向、长度和浓度分布不均匀性的情况下,分析预测由尼龙齿圈、短纤维增强尼龙轮辐和金属轮毂内圈组成的多部件塑料齿轮啮合温度场。啮合温度场的模拟过程包含计算摩擦热流和迟滞损耗热流的热接触分析,以及模拟动态温度变化的热传导分析。其中,本文在热接触分析过程中采用了黏弹性材料模型来计算注塑部件特有的黏弹性力学响应,并在热传导分析中编写了Fortran子程序来耦合迟滞损耗生热效应。基于该模型,本文对多部件塑料齿轮在不同工况条件（不同的转速与转矩条件）下的啮合温度场进行了分析,并进一步研究了不同模拟方案中啮合热流的迭代分析频率对模型准确度的影响。最后,利用自研发齿轮台架和商用红外测温仪,通过实际啮合温度测试对特定工况下的啮合温度场模拟结果进行了实验验证。本文主要结论如下:（1）通过耦合注塑成型过程中产生的纤维不均匀分布,可以提高对短纤维增强零件的力学响应预测的准确性。（2）倘若不考虑黏弹性迟滞损耗效应,会低估塑料齿轮的啮合温度。（3）通过合理安排啮合热流的迭代分析方案,可以在保证分析精度的同时,降低计算成本。（4）现有的在特定工况下获得的红外测温实验数据,与对应的有限元分析结果具有较好的一致性,模型的有效性获得了初步验证。