齿轮传动具有结构紧凑、传动平稳、承载能力强、传递效率高、使用寿命长等优点,在国家机械制造业中具有不可替代的作用,广泛应用于航空航天、船舶、汽车、工程机械、加工机床、农业机械、冶金、化工、电力等领域。然而,制造和安装误差引起齿轮受载不均,以及齿轮系统长期工作在高温、高速重载、灰尘等恶劣环境容易发生局部故障,还导致齿轮不能充分润滑。齿轮故障和润滑不足将严重影响系统的动态特征,加剧齿轮传动的振动和冲击,从而进一步加速齿轮传动系统失效。因此,开展在润滑和齿轮故障耦合影响下的动力学建模方法,分析齿轮传动系统在润滑和故障影响下的内部激励和外部动态响应之间的关系,为解决传动系统故障检测、诊断与预测的问题,具有重要的学术价值与工程意义。论文针对含有剥落故障齿轮在润滑状态下的接触特性、摩擦特性以及系统动态特征研究中存在的问题,在剥落故障引起的轮齿刚度、油膜刚度和阻尼、摩擦力以及弹流润滑与剥落故障动力学耦合建模方面开展了研究。论文的主要研究工作包括:(1)针对齿面存在剥落故障时系统动态特征的问题,建立含剥落故障的轮齿刚度计算模型,运用齿面剥落故障的轮齿刚度激励建立齿面剥落故障的齿轮动力学模型,获得剥落故障影响下轮齿刚度激励和系统动态特征的变化规律。(2)针对含有齿面剥落的齿轮传动系统中相啮合轮齿表面相对运动形成弹流润滑的问题,基于齿轮三维瞬态线接触弹流润滑的理论,建立齿面剥落故障的齿轮三维瞬态线接触弹流润滑模型,获得剥落故障、载荷和滑动速度影响下油膜压力和厚度的变化规律。(3)针对润滑条件下齿面剥落故障影响齿轮接触特性的问题,基于带齿面剥落故障的弹流润滑计算结果,建立含有齿面剥落故障的油膜刚度计算模型、油膜阻尼和摩擦力计算模型,为研究润滑条件下齿面剥落故障的齿轮接触特性提供一种计算方法。(4)针对润滑条件下含齿面剥落故障的系统动态特征问题,耦合润滑条件下齿面剥落故障齿轮的接触特性与齿面剥落故障齿轮动力学行为,建立润滑条件下齿面剥落故障的齿轮动力学模型,为研究润滑和齿面剥落故障耦合影响下的系统动态特征提供一种计算方法。(5)根据润滑条件下齿面剥落故障的动力学建模方法,搭建故障模拟实验台,开展润滑条件下齿面剥落故障的动态特征模拟实验,获得在润滑条件影响下齿面剥落故障齿轮系统的振动响信号。将实验齿轮箱参数输入提出的模型中求解系统的动态特征,并与实验所测得的信号进行对比,验证理论模型的正确性。