齿轮-转子-轴承系统是传动装置的关键核心系统,普遍应用于航空、汽车、船舶等工业领域。系统在高速运行时,其弯曲振动和扭转振动会相互耦合影响,并表现出复杂的非线性振动特性,以致危害运行设备的安全和稳定。因此,深入研究齿轮-转子-轴承系统的动力学非线性振动特性对剖析弯扭耦合振动影响机理、优化传动系统参数设计、避免共振现象引起的剧烈振动有着重要的理论与工程意义。本文以某特种装备复杂传动系统的前转向机构齿轮-转子-轴承系统为研究对象,针对系统存在弯扭耦合影响、多因素相互激励的问题,开展系统固有特性和稳态不平衡响应研究以及系统参数对系统弯扭耦合非线性振动特性的影响规律研究。论文的主要工作如下:(1)建立了齿轮-转子-轴承系统动力学模型,采用改进的整体传递矩阵法求解齿轮-转子-轴承系统的临界转速及稳态不平衡响应,研究了综合啮合刚度、支承刚度和偏心量等系统参数对系统临界转速及稳态不平衡响应的影响规律;(2)针对齿轮-转子-轴承系统的特点,在系统中既存在齿轮副啮合又有花键联轴器时,综合考虑齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙、齿轮传递误差和花键联轴器不对中量等非线性因素,建立了齿轮啮合力和不对中花键啮合力作用下的弯扭耦合非线性振动模型;(3)结合相图、分岔图、三维FFT频谱图、Poincaré截面图等非线性分析手段分析了啮合频率、齿轮静态传递误差幅值、花键静态不对中量等参数对系统典型位置弯扭振动特性的影响规律;(4)在考虑齿轮啮合力和不对中花键啮合力的同时,引入滚道波纹度、滚子数目和轴承径向游隙等因素影响的滚动轴承非线性赫兹力模型,并利用数值仿真方法,借助相图、Poincaré截面图、分岔图等分析滚道波纹度、滚子数目、径向游隙对系统非线性振动分岔特性和稳定性的影响规律。