针对传统齿轮由于沿径向受力不均匀和局部应力集中等问题,基于控制方程和斯托道拉数学模型,利用偏微分方程思想,在给定齿轮的质量和转动惯量的约束条件下,对轴对称及厚度均匀的齿轮进行建模,通过优化算法得到了获得均匀径向应力分布的剖面最佳厚度分布,以实现齿轮轮廓的优化设计。经轮廓优化设计后齿轮的最大径向应力相比于轮初始轮廓设计中齿轮的最大径向应力减少了25%左右。