因为三环传动自身具有承载能力强、传动比大、效率高、结构紧凑、载荷分布均匀、适用性范围广等优点,所以三环传动一直以来在很多领域广泛使用。对于三环传动,裂纹是影响齿轮传动系统的主要因素。在极端的工况下,齿轮容易出现疲劳微裂纹,进而造成裂纹扩展直至断裂,引起人员伤亡和经济损失。因此,从仿真角度研究齿轮裂纹,对于齿轮系统的齿轮故障监测、识别和诊断具有重要意义和潜在实用价值。本文运用机械疲劳理论和断裂力学理论结合,对含裂纹三环传动动态性能及疲劳寿命进行研究,主要研究内容如下:三环传动的啮合刚度分析。基于有限元法理论,对三环传动的啮合刚度进行分析。考虑各种裂纹因素,计算出转角变形量,再根据转角变形量计算法,求解出啮合刚度。结果表明在单裂纹中,裂纹深度对啮合刚度影响起决定性作用。三环传动的动态特性分析。利用虚拟样机技术,分析出支撑轴的转速和接触啮合力,并对三环传动相关动态性能进行分析,再根据雨流计数法对啮合力进行数据处理分析,确立啮合力的大小。结果表明,波动中心啮合力为551.54N,最大啮合力为572N。三环传动的疲劳寿命分析。主要运用联合软件分析的方法,在有限元分析的基础上运用子模型技术并添加初始裂纹,利用联合分析求解出应力强度因子。根据应力强度因子开始裂纹扩展分析,最后求出裂纹扩展速率与疲劳寿命次数曲线。结果表明最大应力出现在齿根处,最大应力为1.6844×10~8pa,出现裂纹后寿命下降速度很大。应力强度因子影响因素及扩展规律分析。利用联合软件分析法进行分析,考虑啮合力、裂纹初始位置和裂纹大小等因素,求解出应力强度因子,并分析裂纹扩展规律。结果表明不同因素对应力强度因子有局部的影响,但尚未改变主要扩展模式。