在汽车工业中,齿轮变速器是车辆动力传输的重要部件。齿轮变速器的振动研究,有助于理解齿轮变速器的振动机理,为齿轮变速器的减振降噪和故障诊断提供理论支撑,具有重要的理论意义和工程应用价值。基于集中参数法,建立12自由度两级定轴齿轮传动系统动力学模型,对系统的振动响应特性进行研究。系统振动信号的耦合现象与系统的固有特性和输入转速有关,等效中间轴的刚度参数变化导致系统部分固有频率和对应振型发生改变,表现为系统振动信号耦合现象的强弱变化,两级定轴齿轮传动系统实验验证了仿真分析的正确性。当系统存在平稳型故障时,系统振动信号除了啮合频率成分外,还存在故障齿轮转频,在故障齿轮的啮合频率两侧存在以故障齿轮转频为间隔的边频带;当系统存在冲击型故障时,系统振动信号除啮合频率成分外,系统共振区内还存在以故障齿轮转频为间隔的频带。基于集中参数法,建立18自由度行星齿轮传动系统动力学模型,对系统的振动响应特性进行研究。考虑力投影函数和传递路径函数,由动力学模型仿真分析了固定传感器位置处的振动响应信号:1)正常工况时在啮合频率阶次附近存在能被N(行星轮个数)整除的阶次成分,其两侧存在以N倍行星架转频阶次为间隔的边频带;2)太阳轮存在平稳型故障时,除正常工况下的阶次成分外,还在各啮合频率阶次附近存在以太阳轮绝对转频阶次为间隔的边频带;3)太阳轮存在冲击型故障时,除正常工况下的阶次成分外,系统共振区存在两组脉冲序列阶次,组内间隔为太阳轮N倍相对转频阶次,两组序列的相邻阶次之间形成太阳轮冲击故障特殊阶次。通过传动比分别为4.95和6.18两套行星齿轮箱的太阳轮平稳型故障和太阳轮断齿故障模拟实验,验证了仿真结论的正确性。