基于Romax Designer建立由‘齿轮-轴-轴承-箱体’组成的高速动力头齿轮副啮合性能分析模型,从系统的角度开展啮合特性仿真分析、微观齿廓优化等。结果表明:由于系统变形、间隙、制造和加工误差使得齿轮副啮合性能较差;通过提出的轮齿优化方式和优化量可以有效改善轮齿载荷分布,降低啮合冲击,增强齿面抗胶合能力,提高动力头寿命。研究对松软煤层钻机用高速动力头的设计及动态特性优化具有重要指导意义。