行星轮系与传统平行级齿轮副相比,具有结构紧凑、承载能力更强、传动比大等优点,广泛用于航空、航天等重载场合;但是随着时代的发展,传动系统朝着高速、重载、轻量化的方面发展,传统行星轮系已经不能满足发展的需要,人字齿行星轮系应运而生。但是人字齿行星轮系由于齿轮啮合副的增加导致其结构更加复杂,内部激励更加多样,动力学特性研究更加困难。在人字齿行星轮系中,由于齿轮制造误差、安装误差,零件弹性变形导致齿轮之间不能以理想状态进入啮合,出现啮合冲击,输入载荷也不能在各行星轮之间均匀分配,导致整个行星轮系的承载能力下降;严重时,会造成齿轮过载甚至失效。本文以GTF人字齿星型轮系为研究对象,采用有限单元法建立了该系统的动力学模型,考虑了轴系柔性对人字齿星型轮系均载特性的影响,研究了人字齿星型轮系的动态特性、研究不同构件浮动下的均载性能、存在偏载情况下的不同销轴对齿轮接触状态的影响规律以及整体的方案设计及优化。具体内容如下:1)本文采用节点有限元法,利用空间梁单元理论,将人字齿、销轴等效为相同尺寸的轴段单元,考虑齿轮的安装误差、制造误差、轴段柔性对系统动态特性的影响,然后将齿轮啮合关系、轴承支撑关系等通过轴段对应节点耦合起来,建立了考虑轴段柔性的人字齿星型轮系的弯-扭-轴动力学模型。为后面计算人字齿星型轮系的动态啮合力及均载性能的进一步分析奠定基础。2)在整体动力学模型的基础上,求得在额定工况下各齿轮的振动位移、动态啮合力、均载系数等;将不同构件的浮动量用支撑刚度的大小来模拟,通过改变太阳轮、行星轮、行星架的支撑刚度,研究不同构件浮动对人字齿星型轮系均载性能的影响,得出最佳的组合方式;3)基于ABAQUS有限元软件,研究了不同销轴支撑下,一对人字齿左右侧齿轮的受力情况,得到不同偏载下,轮齿接触应力与偏载的变化规律;建立整体人字齿星型轮系有限元模型,对比不同销轴支撑在偏载情况下的各齿轮的受力情况,并提取啮合力求得左右侧行星轮系的均载系数。4)基于第三章、第四章得出的结论,制定了太阳轮浮动、行星轮浮动、行星架浮动的GTF齿轮传动系统的方案设计,并对行星架、销轴等零部件进行强度校核及相应的优化。