随着同步带传动向高带速、长距离、高负载的方向发展，其动态特性分析尤为重要。本文以现有同步带传动物理样机为研究对象，以柔性多体系统动力学原理为理论基础，利用RecurDyn软件建立了实体样机的虚拟样机模型并进行了动力学仿真分析，获得了多种动态参数。通过数据分析，根据同步带传动结构特点和动力特性，对同步带传动系统进行了优化设计，达到了减小振动和降低噪声的目的。这为实际同步带传动的设计、使用和生产提供了具体指导。论文系统总结了国内外同步带传动的发展，研究了同步带传动的结构和性能，给出了同步带静态性能评价和试验方法，分析了同步带传动受力情况和啮合多边形效应，建立了同步带传动的横向振动和纵向振动模型。基于柔性多体系统动力学理论，采用有限段方法对无限自由度柔性体进行离散化处理，结合虚位移原理和达郎伯原理，给出了自由柔性体的动力学方程一般形式，分析研究了建立刚柔耦合系统的建模方法，为同步带传动动力学模型及其动态仿真研究奠定了理论基础。基于有限段方法建立柔性多体系统动力学模型的理论，将同步带离散为刚性带元和柔性连接模型，在RecurDyn软件中建立了虚拟样机模型并进行了运动过程仿真分析，得到了需要的系统动态参数和动力学参数曲线。通过对动态数据的处理和分析，结合同步带传动结构特点和动力特性，分别从改善启动方式，避开激振频率，增设张紧装置，优化齿形的角度对同步带传动模型进行了优化设计。仿真结果表明，优化设计方法可有效避免共振，减小振动，提高同步带传动运行平稳性。为使以后的研究更具一般性和接近实际，提出了在此虚拟样机基础上进一步要做的工作和研究方向。同步带传动虚拟样机的仿真结果表明，采用离散带元和柔性连接来建立系统模型的方法是可行的，也是合理的。论文给出了虚拟样机技术进行同步带传动可视化研究的一般方法和步骤。这是研究带传动的一种新方法，也为现实同步带传动的设计和使用提供了良好的解决方案。