渐开线圆柱齿轮传动因其独特的优点而得到广泛应用,其应用场所不乏有军用直升机等重要国防装备,齿轮系统传动特性复杂、耦合因素较多且难以表征,对于准确预估齿轮传动系统的振动水平及优化设计来说面临研究周期漫长、花费成本巨大等问题。本文基于超单元方法,建立高精度、高效率的齿轮传动系统动力学分析模型,并对齿轮传动系统开展动力学参数敏感性研究,主要研究内容如下:(1)基于超单元建模方法,建立了齿轮-转子系统及箱体超单元模型,以单级直齿轮减速器为例,通过箱体模态实验分析了箱体超单元建模中的误差来源,并对最大误差进行了修正,验证了箱体超单元模型的准确性;最后通过振动响应实验验证了系统整体动力学模型的准确性。(2)结合齿轮传动系统动力学模型,通过固有特性计算原理以及引入模态能量概念对系统固有特性进行了参数影响分析,首先,总结了耦合箱体后系统固有特性存在“同频率”的现象,分析了箱体材料参数、啮合刚度以及支撑刚度对系统各阶固有频率的影响规律;其次,分析了系统在耦合箱体前后以及箱体材料参数和系统激励参数变化下的动态响应,总结了各参数对系统动态特性的影响规律。(3)齿轮传动系统中啮合刚度和轴承刚度是动力学模型耦合成系统的“桥梁”,从齿轮传动系统刚度参数出发,通过全局敏感性分析方法(sobol指数法),分析了刚度参数对系统动态响应的全局敏感性指数,掌握了系统刚度参数之间的耦合关系,最后以增大第一阶固有频率和减小齿轮径向振动加速度为优化目标对系统刚度参数进行了多目标优化,为齿轮系统规避共振、减振设计提供理论依据。