为了提高航空发动机低压转子转速并降低风扇转速,引入星型人字齿轮传动系统,使各部件均工作在最佳转速下,从而提高航空发动机效率。齿轮传动涡扇（GTF）发动机输入转速较高,除了受到齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙和传动误差等内部动态激励外,喷油润滑时齿轮搅动箱内流体还会受到流体阻力;同时由于高速转子安装于航空发动机中,机翼颤振会带动航空发动机发生基础运动从而对转子产生外部非惯性激励。因此,开展考虑内外风源激励的高速星型人字齿轮系统动响应分析,对实现空天环境下齿轮系统合理设计具有重要理论和工程意义。本文以GTF发动机高速星型人字齿轮系统为研究对象,开展包含箱内油-气混合气风阻力矩和齿轮副啮合激励的齿轮箱内部动态激励表征、机翼颤振引起的外部动态激励表征、齿轮系统动力学建模及仿真、外部激励对系统动力学特性影响分析等方面研究。本文的主要研究工作如下:（1）采用动网格法,对不同体网格数量时人字齿轮副空气流场进行瞬态仿真,选择合适的计算模型;建立星型人字齿轮系统油-气混合气单相流计算模型,仿真分析各齿轮啮合时箱内风阻变化规律,得出齿面风阻力矩具有周期性波动特征;对考虑啮合相位的齿轮内部激励进行分析,得出时变啮合刚度、齿侧间隙、静态传动误差的表达式。（2）建立二元翼型两自由度流固耦合瞬态仿真模型,通过UDF程序计算翼型颤振位移,采用重叠网格法更新流场动网格,得出二元翼型颤振响应;推导机翼坐标系下构件绝对加速度、重力和陀螺力矩的表达式,实现了非惯性系下附加外部激励表征,机翼颤振时重力仅与俯仰运动有关,陀螺力矩作用于转子摆动方向。（3）基于集中参数法,建立星型人字齿轮系统60自由度弯扭轴耦合动力学模型,求解无颤振状态下齿轮系统的动态响应,得出风阻激励导致齿轮副动态啮合力均值有所减小;考虑机翼颤振时对齿轮系统动力学方程进行修正,求解得出机翼颤振使系统振动位移呈现明显的低频波动,齿轮副动态啮合力有所增加。（4）通过不同转速和混合气密度下星型人字齿轮系统单相流建模和仿真分析,得出齿面风阻力矩随齿轮转速、混合气密度的增加而显著增大;分别考虑箱内的齿轮转速、混合气密度和箱外的机翼沉浮、俯仰运动等不同内外部激励,分析齿轮系统动力学特性,得出机翼沉浮运动对系统动力学特性影响大于俯仰运动。