作为钢铁生产中的重要设备,全悬挂转炉倾动装置因其工作特点和环境,易发生故障造成损失。当前针对全悬挂转炉倾动装置的动力学行为研究,多采用集中质量模型研究其扭转特性,而忽略系统横向弹性引起的弯扭耦合效应;此外,超低速重载运行环境下,系统齿轮故障动力学机理及诊断方法亟需深入研究。为此,本文综合考虑转炉倾动装置结构特点以及易损部位建立了转炉倾动装置四合一多点啮合齿轮系统弯扭耦合动力学模型,并基于拉格朗日方程法建立其运动微分方程。考虑齿轮故障引起的时变刚度特性,建立了含齿轮故障倾动装置动力学模型;然后采用Newmark-β法分析了正常状态和故障状态下（齿轮断齿、裂纹、磨损）系统的振动响应,揭示了齿轮故障机理;并针对齿轮裂纹故障的定性诊断提出了一种信号分析方法。本文具体研究内容如下:（1）分析了转炉倾动装置的结构特点,针对其齿轮传动系统,利用集中质量法建立转炉倾动装置四合一多点啮合齿轮系统弯扭耦合动力学模型。（2）基于能量法计算了正常齿轮的啮合刚度,随后通过Hypermesh联合Workbench准静态算法计算验证了能量法计算的准确性。最后针对三种常见的齿轮故障（断齿、裂纹、磨损）,建立了故障时的能量法刚度计算模型,并计算了几种故障状态下齿轮啮合刚度。（3）根据建立的四合一多点啮合齿轮系统弯扭耦合动力学模型,运用Newmark-β法计算系统正常状态下的振动响应;同时运用Workbench建立倾动装置主体四合一齿轮传动系统有限元仿真模型,分析验证集中质量模型的正确性;随后嵌入故障时变啮合刚度建立了含故障（齿轮断齿、裂纹、磨损）系统动力学模型,计算故障系统动力学响应,研究了倾动机构齿轮故障动力学机理。（4）针对主动小齿轮裂纹故障的定性诊断,本文提出一种改进的多点最优最小熵反褶积（MOMEDA）结合包络谱法,将小波包去噪作为故障信号的前处理手段,并且提出故障包络能量占比作为量化指标。在理论求解的裂纹动力学响应中加入高斯白噪声模拟实际背景噪声干扰,研究表明单纯的MOMEDA方法无法找到故障特征频率,而通过改进的MOMEDA包络谱法可以成功找到故障边频带,说明了本文所提出方法的有效性。