随着齿轮向着高精密、高强度、高可靠性、低噪声、长寿命等方向发展，摩擦对齿轮传动性能的影响越来越受到关注。与齿面摩擦相关问题的研究，对探索齿轮疲劳、磨损、裂纹等失效机理具有显著意义。本文以直齿圆柱齿轮为研究对象，分析了摩擦对齿根应力的影响，并反求齿面摩擦因数，主要研究内容包括以下几个部分：(1)齿形计算与齿轮有限元建模。基于齿轮啮合原理和展成加工方法，得到精确的齿廓曲线方程。通过编程计算提取齿廓关键点的几何坐标，利用参数化编程将其导入有限元软件中，实现联合建模，建立齿轮几何模型和有限元计算模型。(2)考虑摩擦和多齿啮合对齿根应力影响分析。通过啮合刚度分析求出齿间载荷的分配律，得到齿根应力载荷历程加载所需的载荷曲线。采用齿向均布载荷的加载方式，得到齿根应力随啮合位置移动的变化曲线，齿面接触应力、变形的全齿面应力分布。以主动齿轮为研究对象，考虑齿面摩擦和多齿对啮合时的载荷分配，研究齿根弯曲拉应力的载荷历程。以分度圆为界划分上啮合区和下啮合区，推导轮齿在不同接触区啮合时的齿根弯曲应力计算式。(3)齿根动态应力的无线测试。基于LabVIEW集成平台开发齿根动态应力无线测试系统，测量齿根应变及转速转矩。采用时域平均法对测试结果进行光滑性处理，消除测试结果中的主要干扰。测试所得的齿根应变曲线较好地反映了单/双啮区交变、啮合冲击及相邻啮合齿对的影响，齿根最大应力测试值与计算结果偏差较小。(4)基于遗传算法的齿间摩擦系数反求。通过摩擦对齿根弯曲应力影响的分析，建立齿间摩擦系数反求的正问题和反问题模型。采用拉丁超立方试验法进行试验设计，确立计算样本点，在有限元软件中求解各样本点处的应力值，构建齿轮代理模型和目标函数，采用遗传算法反求啮合位置的摩擦系数。把反求结果代入有限元模型中计算出此时齿根应力值，并对比其与试验结果的误差。