人字齿轮行星传动系统广泛应用于船舶等装备中,对其开展均载及振动特性研究,对提高系统寿命及减振降噪具有重要意义。本文主要以具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统为对象,通过理论分析及试验研究其均载及振动特性,主要内容如下。1)研究了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统静力学均载特性。建立了组合内齿圈刚度分析模型和具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的静力学均载模型,分析了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统中扭矩、中心构件支撑刚度、中心构件浮动量、几何参数和齿轮误差等对系统静均载特性的影响,并与常规人字齿轮行星传动系统进行对比。2)建立了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的动力学模型。提出了计入啮合相位的时变啮合刚度,考虑了中心构件浮动、计入啮合相位的时变啮合刚度、综合误差、支撑刚度等影响因素,推导出系统的平移-扭转振动微分方程。3)研究了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的动力学均载特性。分析了工况、支撑刚度、误差等对系统均载特性的影响;研究了系统中太阳轮及浮动内齿圈中心运动轨迹的变化情况。通过与常规人字齿轮行星传动系统的对比,表明具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的动态均载性能更具有优越性。建立并分析计入啮合相位的啮合力分析模型,分析了调整齿数和微调行星轮角度两种调整啮合相位的方法对具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的均载特性的影响。搭建了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统试验台,通过试验验证了动力学均载模型的正确性,以及组合内齿圈设计、相位调谐设计对系统均载的有效性。4)研究了具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统的振动特性。研究了工况、误差、支撑刚度、内齿圈扭转刚度等对系统振动特性的影响,并与常规人字齿轮行星传动系统进行对比。分析了调整齿数和微调行星轮角度两种调整啮合相位的方法以及齿廓修形对具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统振动的影响。通过振动试验,验证了组合内齿圈,相位调谐,齿廓修形对具有组合内齿圈的人字齿轮行星传动系统抑制振动的有效性。