由于当前的全球挑战，如脱碳、循环经济和绿色压力，驱动技术正在经历巨大变革，这为能源生产和交通运输领域带来了机遇[1]。在可持续性时代，动力系统将因能源来源的不同而发生变化[2]。此外，还有减少温室气体排放的可再生能源目标需要实现，这凸显了提高可再生能源能力的必要性，尤其是风能[3]。根据Holmberg和Erdemir的研究[4]，摩擦学接触占全球总能源消耗的约23%。他们还指出，交通运输和能源生产领域预计将在短期内实现最大的节能效果[4]。这表明摩擦学在当前及未来将具有重大影响力，因为它与当前的需求高度契合。作为传递运动和动力的主要摩擦学元件，齿轮将在能源生产和交通运输趋势中发挥重要作用。鉴于能源问题，提高齿轮效率具有重要意义。
齿轮箱的功率损失可分为两类：负载损失和无负载损失[5],[6]。负载损失源于齿轮和滚动轴承等动力传递部件之间的接触。这些损失通常取决于施加的负载、速度和摩擦系数。需要注意的是，摩擦系数通常受工作条件、接触几何形状和润滑剂特性的影响。无负载损失是独立于传递负载的耗散源，例如滚动轴承与齿轮油的飞溅或其他部件（如轴密封件）之间的相互作用。无负载损失通常取决于润滑类型（飞溅、注入、油雾和油脂）及其相关参数（油位、流量、油脂填充百分比）、齿轮箱组件的几何形状以及工作条件（速度和温度）。
在文献中，使用准静态方法估算齿轮啮合功率损失是一种常见的做法[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13],[14]。然而，也有一些研究探讨了齿轮动力学与功率损失之间的关系。Yue等人[15]提出了一种考虑动态效应的齿轮啮合功率损失评估模型，该模型采用了迭代方法，同时考虑了齿轮啮合摩擦系数和啮合力。研究表明，较高的施加扭矩会导致较大的齿轮啮合功率损失，而较低的平均表面粗糙度则会降低齿轮啮合功率损失。该模型对平均齿轮啮合功率损失的估算结果与实验测试结果进行了比较，发现对于所测试的扭矩范围，最大相对误差略高于1%[15]。Li[16]开发了一个热摩擦动力学模型，该模型结合了齿轮动力学模型和弹性流体动力学（EHL）模型来评估齿轮啮合功率损失。准静态和动态预测之间的比较显示，在共振条件下存在显著差异，并且齿轮动力学并不一定会导致齿轮啮合功率损失增加。在评估润滑剂入口温度、输入扭矩和表面粗糙度的影响时，发现：(i) 对于高转速，必须在齿轮啮合功率损失建模中考虑润滑剂温度；(ii) 降低润滑剂入口温度可以减少齿轮啮合功率损失；(iii) 输入扭矩对齿轮啮合效率的影响很小；(iv) 表面粗糙度能够显著降低齿轮啮合功率损失[16]。Velex和Cahouet[17]通过三维齿轮动力学模型研究了齿轮动力学中的齿面摩擦效应，该模型考虑了轴、轴承和时变非线性齿轮啮合刚度。在齿轮动力学算法中应用了迭代程序以确保正常的和切向接触条件。该模型在不同摩擦系数公式下的数值结果与准静态条件下的实验测量结果进行了比较和验证。在评估齿面摩擦对齿轮动态系统的影响时，发现其在低速（
