齿轮是机械传动系统中的重要组成部分,在航空航天、汽车等众多领域都有着广泛的应用。齿轮在啮合传动时,齿轮表面发生接触并产生弹性变形,特别是对于实际粗糙表面,在接触微凸峰处产生高度应力集中,造成严重的磨损。润滑能减少表面之间的直接接触,对于减少摩擦磨损、延长使用寿命就尤为重要。涂层结构表面是提升系统传动性能行之有效的方法,但是由于涂层与基体属性不同造成在交界面产生应力集中,又会导致裂纹的萌生和扩展,特别是在微滑移接触条件下。本文采用数值方法研究了平面规则粗糙表面和实际粗糙表面形貌接触的应力分布情况,同时,针对齿轮传动比对润滑油膜厚度和压力的影响,分析了乏油时在涂层结构齿轮表面粗糙时的润滑行为机制,并采用有限元方法研究接触表面存在涂层时接触应力变化规律。论文主要研究内容如下:（1）本文基于平面线接触问题,建立平面线接触二维模型。考虑表面受载后的弹性变形特性,结合规则粗糙表面和实际粗糙表面的形貌特征,对实际粗糙表面考虑磨合作用的影响,本文采用移动平均滤波方法进行滤波处理获得近似磨合后的表面形貌。采用数值方法分别研究了规则粗糙表面与实际粗糙表面接触时的应力分布规律。结果表明,建立的数值模型能快速准确计算接触区域的应力。圆面与平面上的微凸峰接触,在微凸体接触部分会形成应力集中,受切向力影响,应力会增大,近场应力会发生偏移。（2）本文基于线接触弹流润滑理论,结合齿轮传动啮合过程,建立了齿轮乏油润滑模型。首先,研究齿轮传动比对润滑油膜厚度和压力的影响;其次,分析了正弦形和实际粗糙度对齿轮啮合过程中油膜厚度和油膜压力的影响;最后,针对涂层结构齿轮,研究了杨氏模量和入口油膜厚度对油膜刚度的影响。结果表明建立的直齿轮乏油润滑模型能够适用粗糙表面情况,工况和小齿轮齿数不变,传动比增大,中心油膜压力减小,中心油膜厚度增大;齿轮在乏油状态啮合周期内,载荷和卷吸速度的变化会对油膜厚度和油膜产生较大影响。涂层杨氏模量增大,油膜刚度增大,入口油膜厚度增大,对油膜刚度影响较小。（3）建立微滑移接触有限元模型,研究涂层接触表面接触应力变化规律以及界面处应力集中情况,分析不同加载过程对微滑移接触表面摩擦力的影响。结果表明,接触表面的应力随着涂层杨氏模量增大而增大,并在界面处形成应力集中;接触表面应力随着单涂层厚度增大而减小;当考虑切向力时,随着摩擦系数和切向力增大,接触表面应力会增大,涂层内近场应力发生偏移。微滑移接触特性取决于切向力的大小,与加载路径无关。