齿轮传动涡扇（GTF）发动机在低压压气机和风扇之间引入星型人字齿轮传动系统,使得风扇和压气机均处于理想的工作转速,其具有结构紧凑,工作转速高,传递功率大等特点,致使齿轮系统使役工况恶劣,动力学特性复杂,而不均的载荷分配以及较大的振动响应将引起齿轮系统传动效率降低、使用寿命缩短、工作状态失稳等,因此开展多源激励下星型人字齿轮系统的动态特性研究具有重要的工程意义。本文以GTF发动机齿轮箱缩比样机为研究对象,开展星型人字齿轮传动系统内外部动态激励表征、动态特性与均载性能分析、齿轮箱振动响应仿真等研究工作,并搭建综合试验台架进行均载及振动试验验证。论文主要研究内容如下:（1）推导人字齿轮副时变接触线长度公式,结合刚度解析式,求解考虑啮合相位的人字齿轮副内外啮合时变啮合刚度,计入齿轮系统各构件制造误差等因素,得出了齿轮系统内部动态激励;建立低压压气机后支点不对中力学模型,推导得出附加激励力和力矩,实现了齿轮系统外部激励表征。（2）考虑内外部动态激励,基于集中参数法建立包含行星架的星型人字齿轮系统弯-扭-轴耦合动力学模型,求解系统各构件的振动位移、速度、加速度及各齿轮副动态啮合力,计算传动系统均载系数,进而研究低压转子不对中量、构件综合制造偏心误差、齿廓误差以及输入功率对齿轮系统均载特性的影响。（3）利用APDL参数化语言在ANSYS中建立齿轮箱有限元分析模型,基于Lanczos法求解齿轮箱固有特性;采用模态叠加法计算得到齿轮箱表面评价点的振动响应,所得结果频域曲线峰值均出现在传动系统特征频率处;通过改变内外激励幅值,研究多源激励耦合作用下箱体表面动响应的变化规律。（4）搭建GTF发动机齿轮箱缩比样机综合性能试验台架,开展星型人字齿轮传动系统均载性能试验研究,分析均载系数变化规律,与动力学方程计算结果对比,结果表明二者规律一致;通过齿轮箱振动测试分析,所得加速度时频曲线及均方根值与有限元仿真结果吻合良好。