大模数开式渐开线齿轮齿条传动机构越来越多地应用到重大关键装备中，尤其是随着我国及全球将海洋能源作为未来能源开发的主要方向，使得海洋工程技术和海洋重大装备成为海洋能源开发的必备手段。作为海洋能源开采的主要装备—自升式海洋平台一直是我国海工装备发展的短板。近几年，虽然数量上我们已经超过了法国和德国，但设计能力仍远远落后于发达国家。大模数开式渐开线齿轮齿条传动机构是自升式海洋平台的关键核心部件，其性能及寿命将直接影响整个平台的可靠性。
本文以两个海洋平台升降单元齿轮箱的研制为背景，在研究普通齿轮强度理论和齿轮啮合理论的基础上，指出了大模数渐开线开式齿轮的传动特点，在此基础上有机结合有限元计算、理论分析、试验验证等方法，进行了大模数开式齿轮强度计算及其失效判据的研究。本文研究的主要内容及结论如下：
首先，分析了大模数渐开线齿轮齿条传动齿根弯曲应力和齿面接触应力的影响因素及其规律，指出了普通渐开线齿轮强度计算对大模数齿轮的不适用性；
其次，提出了适用于大模数渐开线齿轮齿根弯曲安全系数和齿面接触安全系数的计算方法，并从计算结果和试验结果指出了齿面磨损是大模数渐开线开式齿轮的主要失效形式；
再次，给出了大模数渐开线开式齿轮齿面磨损失效的三种判别方法，并通过试验对其合理性进行分析；
最后，通过试验证明，本文研究方法对大模数渐开线开式齿轮进行校核计算以及对齿面磨损失效地判别是合理可行的。该研究方法已得到美国船级社的认证，已被我公司正在设计的同类项目完全采用。
本研究为其他大模数开式渐开线齿轮的设计、制造及使用维护提供了重要的理论基础，为我国大模式开式齿轮齿条的应用，尤其是自升式海洋平台的性能提升起到关键作用，具有较大的工程应用价值和经济价值。