高速铁路以高速、重载及为特点,伴随着复杂的工况,其传动系统在工作中表为强非线性运动,并且会受到诸多因素影响。随着对铁路客运稳定性和舒适性要求的提高,用于传动的牵引齿轮系统也需要有更好的力学性能。研究齿轮传动系统的动力学参数,对齿轮的优化及性能的提高,并随之提高整体系统的稳定性有着重要意义。本文以高铁牵引齿轮为研究对象,基于轮轨接触原理对牵引齿轮的负载特性进行研究分析,通过建立齿轮系统传递矩阵模型研究其动力学特性。(1)根据轮轨结构特点及轮轨蠕滑原理,对转向架—轮对系统进行数学建模。考虑列车在直线运行和曲线运行时的不同工况特点,通过计算分析蠕滑力、轮对构架力等,分别在列车直线运行和曲线运行工况下求解齿轮等效负载力矩,得到牵引齿轮等效负载随列车运行速度、轮对等效锥度、轨道半径等因素的变化规律。研究结果为高铁牵引齿轮传动系统动力学研究提供载荷数据。(2)通过对传递矩阵方法的研究,基于弯—扭—轴耦合的齿轮啮合系统,分别运用Prohl方法和Riccati方法建立传递矩阵模型,并在此基础上,针对齿轮啮合特点,建立多轴祸合传递矩阵,为后续齿轮系统动力学研究提供理论依据。(3)通过运用Prohl传递矩阵法和Riccati传递矩阵法建立传递矩阵,分别在单轴状态下以及在齿轮啮合状态下计算系统的临界转速和振型,并讨论了系统支承刚度及齿轮啮合刚度的影响。(4)研究齿轮系统的振动响应,通过Riccati传递矩阵方法,求解系统的振动响应。通过对比系统振动响应时间—位移曲线、相曲线、Poincare截面图及FFT曲线图,分析系统振动特点,并研究不同参数变化对系统振动的影响。