小倾角船用齿轮箱通常采用变厚斜齿轮传动，该齿轮主要特点是各轴向截面齿廓的变位系数沿齿轮轴线依次变化，能很好地满足小倾角齿轮箱中相交轴及交错轴间动力传递的要求。论文以交错轴变厚斜齿轮副为研究对象，综合运用空间齿轮啮合原理、Hertz点接触理论、动态接触分析方法及疲劳寿命评价理论，开展齿轮副尺寸参数设计，变厚齿轮齿面创成和有限元建模，变厚斜齿轮副啮合性能分析和疲劳寿命预估等方面研究，对合理选择变厚齿轮的参数，提高交错轴变厚斜齿轮的承载能力，延长齿轮箱使用寿命具有重要理论意义及工程应用价值。　　本文的主要研究工作如下：　　①根据变厚斜齿轮加工原理，引入假想公共齿条概念，根据空间齿轮啮合原理对交错轴变厚斜齿轮副的齿形参数进行计算，根据小倾角船用齿轮箱尺寸要求，设计了一对交错轴变厚斜齿轮。　　②利用齿条刀具齿廓方程，推导变厚斜齿轮模拟加工的坐标变换矩阵，建立变厚斜齿轮齿面方程；根据锥形齿轮啮合原理，确定交错轴变厚斜齿轮副的装配关系，借助Matlab和UG软件构建了交错轴变厚斜齿轮副的装配模型。　　③应用共轭曲面理论，计算交错轴变厚斜齿轮的主曲率和主方向，结合Hertz点接触理论，校核了齿轮副的齿面接触强度；推导交错轴变厚斜齿轮弯曲应力计算公式，校核了齿轮的齿根弯曲强度；在ANSYS软件中，建立齿轮副静力接触有限元模型，仿真得到交错轴变厚斜齿轮副的齿面接触应力和齿根弯曲应力，与理论计算结果吻合良好，验证了理论计算及仿真方法的正确性。　　④在ANSYS/LS-DYNA软件中，对交错轴变厚斜齿轮副进行网格离散和边界条件施加，生成动力接触有限元模型；通过仿真分析，得出交错轴变厚斜齿轮副的动态应力云图，研究了啮合过程中齿轮副接触力和传动误差的变化规律。　　⑤以啮合过程齿轮副动态接触力为疲劳分析的载荷谱，基于GL规范计算齿轮材料的S-N曲线，结合静力分析所得的应力应变结果，利用ANSYS/FE-SAFE软件对交错轴变厚斜齿轮副进行疲劳寿命分析，得出齿轮副的对数疲劳寿命及疲劳安全系数，分析了齿面粗糙度和载荷大小对齿轮副疲劳寿命的影响。