本文对非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的设计和动力学特性进行了研究,主要包括:非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的几何参数计算及其优化设计、齿轮强度的计算与分析、系统的均载特性分析和试验验证、系统的非线性动力学建模型及其动力学特性分析。论文主要研究内容有:(1)推导了非等模数非等压力角齿轮副无侧隙啮合计算方程,给出了实际中心距、齿顶高变动系数等齿轮副几何参数的计算方法,并将它们应用到行星齿轮传动系统的参数计算中;建立了非等模数非等压力角齿轮副的接触应力计算方程,分析比较了内外啮合副在齿轮模数比不同时,齿轮副的接触强度、弯曲强度和胶合强度安全系数的变化趋势;建立了以体积最小和行星轮个数最优为目标函数的行星齿轮传动系统优化设计模型并求解运算,获得理想的设计方案,发挥了非等模数非等压力角齿轮副啮合性能。(2)考虑齿轮的偏心误差、齿频误差以及齿轮副的平均啮合刚度等,建立了非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的静力学和动力学模型;分别运用力学平衡法和傅里叶级数法对力学方程进行数值仿真分析,获得了该系统的静力学和动力学响应;分析比较了非等模数非等压力角和等模数等压力角以及齿轮副压力角不同时的系统均载特性,获得了齿轮主要参数对系统均载性能的影响规律;开发了行星齿轮传动系统的均载特性分析软件;开展了均载性能试验验证测试,验证上述计算方法的正确性。(3)考虑到齿轮副齿侧间隙、时变啮合刚度和齿轮副综合误差,采用集中质量法建立了非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的弯曲-扭转振动的非线性动力学模型;推导出多间隙、变参数的多自由度非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的非线性无量纲化微分方程组。(4)利用谐波平衡法对动力学微分方程进行数值仿真,获得了系统的非线性动力学频域响应,分析了考虑齿侧间隙时该系统出现幅值跳跃现象的典型非线性特征;对非线性系统和线性系统、非等模数非等压力角系统和等模数等压力角系统进行了动态响应对比分析;研究了阻尼系数、啮合刚度变动系数和误差幅值对该系统动态特性的影响,获得了与线性系统响应不一致的非线性系统的变化规律。(5)利用龙格库塔法对非等模数非等压力角行星齿轮传动系统的动力学微分方程进行数值仿真,获得了不同激励频率下的系统非线性动态特性;研究了该系统的动力学分岔特性,获得了阻尼系数不同时系统随激励频率变化、激励频率不同时系统随着齿侧间隙变化时的分岔规律;研究了非线性模型下的行星齿轮传动系统功率分流均载特点,获得了齿轮副模数和齿侧间隙对系统均载性能的影响规律。