行星传动是一种重要的机械传动方式,因其具有传动比大、承载能力高及结构紧凑等优点,被广泛应用于航空航天、风力发电装置及矿山机械等设备中。滚动轴承作为一种支承部件,其动态性能会对系统的动态性能产生影响。传动系统中齿轮轮齿的动态啮合激励通过轴承传递给箱体,使箱体产生振动和噪声。轴承作为构成行星传动系统的主要部件之一,其动态特性同样会对传动系统的工作性能产生重要的影响。由于行星传动系统的工作环境恶劣,而且其内部结构复杂、动态激励因素多,从而导致传动系统故障问题突出。因此,对含故障行星传动系统齿轮—轴承耦合动力学进行研究,对传动系统的故障诊断以及结构优化有着重要的理论意义和工程应用价值。本文以行星齿轮传动系统为研究对象,首先在考虑轴承滚动体离心力以及重力的作用下,根据Hertz接触理论建立深沟球轴承时变刚度模型,得到了轴承时变支承刚度,通过对轴承进行有限元接触分析进一步的对轴承时变刚度模型进行修正。运用集中参数法在分析啮合时变参数与轴承动态支承耦合关系的基础上,建立了行星齿轮传动系统齿轮—轴承耦合动力学模型,基于解析法得到了传动系统的固有频率及模态特征。同时在考虑传动系统的传递误差、时变刚度等参数激励因素,对行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到了传动系统的振动速度以及动态啮合力,分析了轴承时变刚度以对齿轮动态响应的影响。通过对正常以及故障太阳轮与行星轮的接触模型进行有限元仿真分析得到了接触模型的位移及应力分布云图,分析了裂纹对啮合刚度的影响,利用能量法计算得到了含裂纹故障齿轮的时变啮合刚度。根据集中参数法建立含裂纹故障行星齿轮传动系统齿轮—轴承耦合动力学模型,计算仿真得到了含裂纹故障传动系统的振动速度。并开展了台架实验,以振动信号采集为理论基础,同时对正常以及含裂纹故障的行星齿轮箱进行振动信号的测试与分析,得到了齿轮箱不同工况下的振动信号。通过台架试验验证了模型的正确性。研究工作为行星齿轮传动系统的动力学精细化建模与故障诊断提供了理论依据。