淬火是实现零件组织结构变化的一个重要手段。随着计算机技术的发展，淬火过程的计算机模拟成为研究在这一过程中零件温度场、应力场相互作用、相互影响、相互耦合的有效方法。 本文基于传热学基本原理，热弹塑性理论，采用有限元分析软件ANSYS，对材料为20CrMnTi的渐开线圆柱直齿内齿轮的淬火冷却过程进行了计算机模拟计算。 为了实现研究的目标，首先用APDL编制了创建内齿轮模拟几何模型的程序，实现了齿轮参数化建模。所编制的绘制渐开线圆柱齿轮的命令流程序适用于类似的齿轮，以后绘制类似的齿轮时，只需修改其中的某些参数即可。其次在淬火温度场的模拟中，考虑了内齿轮材料的热物性参数和淬火介质换热系数的非线性，包含了相变潜热与温度场的耦合计算，为进一步研究应力场打下了基础。 在对应力场的模拟中，运用增量理论及相应的弹塑性本构方程，并假设材料的塑性区满足Prandtl-Reuss塑性流动法则，考虑了材料非线性和温度、相变对应力的影响，并对淬火后内齿轮的变形进行了验证。在模拟中为了提高模拟精度及节省计算时间，采用了表面换热系数函数加载、内齿轮局部网格细化和变时间步长等方法。 通过模拟计算，模拟和研究了淬火过程中温度、位移、应力随时间的变化情况，并得出了相应结论。本文所作的工作为进一步研究淬火过程中的数学模型，实现淬火过程控制建立了基础。