齿轮传动系统由于传动平稳、效率高和准确的优点而被现代机械广泛应用。但由于其加工精度要求高、复杂的外界环境影响等因素,轮齿失效是造成机械发生故障的主要原因。齿面磨损作为系统失效的一个不可避免的主要因素,其对齿轮传动系统的动态特性的影响,是当今学者研究的重要课题。本文以直齿圆柱齿轮传动为研究对象,分析其在健康状态和磨损状态下的动态特性,主要研究内容如下:直齿轮传动系统动态特性研究:基于集中参数法,建立直齿轮传动系统非线性动力学模型;使用数值算法对系统进行求解,分析不同转速、摩擦系数对齿轮传动系统的影响;通过实验验证该模型的合理性。含齿面磨损的啮合刚度研究:采用不同数值算法分别计算考虑齿面均匀磨损的齿轮啮合刚度和考虑齿面非均匀磨损的齿轮啮合刚度,比较二者结果;考虑齿面磨损随机性,对含有随机扰动齿面磨损量的齿轮啮合刚度进行求解,分析齿面磨损的随机性对啮合刚度的影响。考虑齿面磨损的齿轮传动系统动态特性研究:将已经推导建立的含齿面磨损的啮合刚度和直齿轮传动系统非线性动力学模型结合在一起,建立含有齿面磨损的直齿轮传动系统非线性动力学模型;分析不同转速、运行次数、齿面磨损随机扰动量对齿轮传动系统的影响。考虑混合弹流润滑摩擦的齿轮传动系统动态特性研究:考虑齿面间的实际摩擦情况,建立考虑混合弹流润滑时含齿面磨损的齿轮传动系统动力学模型;通过数值算法求解,与不考虑混合弹流润滑摩擦力的齿轮系统响应作对比,分析考虑混合弹流润滑时含齿面磨损的齿轮传动系统动力学模型的动态特性。