齿轮传动为广泛使用的机械传动方式。由于齿轮传动具有高速、重载、高精度传动等优点,齿轮传动系统在冶金风力发电机组、化工起重机和燃气轮机等装置中被广泛使用,对它的深入研究可以为优化齿轮传动运行、监测机械传动系统故障作基本保障。本文建立了单级直齿圆柱齿轮传动系统的纯扭转振动模型和斜齿圆柱形齿轮传动系统扭转振动模型。在只考虑扭转的单级直齿圆柱齿轮传动系统和斜齿圆柱形齿轮传动系统非线性动力学模型基础上,研究考虑齿面摩擦的齿轮传动系统的非线性动力学特性,最后在相同基准参数下把不考虑摩擦与考虑摩擦的齿轮传动系统的分岔特性及系统动态响应进行对比,最后得出齿面摩擦对齿轮传动系统的动力学特性的影响。建立了综合考虑齿侧间隙、齿面摩擦、和时变啮合刚度、传动误差和啮合阻尼的齿轮动力学方程。为了计算更方便用齿侧间隙函数近似表示齿侧间隙。根据力学原理对只考虑扭转振动的单级直齿齿轮模和斜齿轮传动系统型进行力学分析,并建立相应力学微分方程,并对该模型参数进行无量纲化化简,利用变步长Runge-Kutta对只考虑扭转振动的单级直齿圆柱形齿轮运动微分方程进行求解,进而通过系统的分岔图、庞加莱截面图、相图,时间响应图等对系统的动力学行为进行分析,通过研究齿侧间隙,啮合刚度,综合传动误差,齿面滑动摩擦等非线性因素对齿轮传动系统冲击状态、啮合状态以及冲击载荷的影响,从而调试出齿轮传动系统正常运行的合理参数区间,使得常见损坏形式大大减少,使得齿轮传动系统更合理的运行,延长机械传动系统的使用寿命,为齿轮传动系统的设计与优化提供一定理论指导。