行星齿轮传动系统是齿轮传动涡轮发动机的重要部件,为了满足齿轮传动涡扇发动机高涵道比、大推力的工作要求,促使行星齿轮传动系统向高速、重载、轻型等方向发展,也造成了行星齿轮系统工作时产生的振动增强,行星齿轮系统工作时产生的振动对发动机的稳定性产生不良影响。开展行星齿轮传动系统的非线性动力特性研究,分析参数影响下系统动态响应可为系统的减振降噪和结构优化提供理论支撑。本文综合理论建模和数值分析,对行星齿轮传动系统非线性动力学做如下研究:分析了系统中各构件啮合传动位置关系,推导了时变啮合刚度、齿侧间隙等激励的表达公式,采用集中参数法建立了系统纯扭转动力学模型,给出了系统的振动微分方程。通过求解特征方程获得系统的固有频率和模态振型,根据振型变化规律对振型的振动模式进行归纳总结。分析了行星轮数量增减、系统参数对系统固有特性的影响规律。结果表明:行星轮个数的增减未对系统振型的振动模式产生影响;系统参数对高阶固有频率的影响比较明显。根据行星齿轮传动系统的实际工作状态,引入太阳轮中心位移,建立系统弯-扭耦合非线性动力学模型,消除了系统刚体位移,对系统振动微分方程进行量纲归一化处理。推导出均载系数计算公式,获得系统均载系数时间历程图。研究了输入转速、齿侧间隙对系统均载特性的影响规律。结果表明:输入转速减小,系统啮合振动载荷分布更均匀,均载性能提高;随着齿侧间隙的增大,均载系数值增大,振动增强。采用变步长龙格-库塔法对系统振动微分方程进行数值求解,获得系统非线性响应性态。借助Poincaré截面技术、相图、时间历程图、频谱分析非线性动力学分析工具,分析了系统非线性响应性态的主要特征。研究了齿侧间隙、啮合阻尼、太阳轮支撑刚度对系统非线性动态响应的影响规律。结果表明:随着齿侧间隙、啮合阻尼、太阳轮支撑刚度的变化系统表现出不同的响应性态。