齿轮故障存在多种形式,其中轮齿疲劳裂纹以及轮齿折断对齿轮箱的影响最为严重。齿根裂纹的产生会导致齿轮副时变啮合刚度发生改变,进而影响着整个齿轮传动系统的综合性能。相较于普通重合度齿轮来说,大重合度齿轮参与啮合的齿数较多,承载能力就会较强,适合高速重载。对大重合度裂纹故障齿轮进行研究,研究齿轮传动系统的动态啮合特性,并对系统振动信号作统计指标分析,有利于对齿轮传动系统进行早期故障诊断,实现及时止损。本文以大重合度裂纹故障齿轮为研究对象,总结了到目前为止的相关国内外研究;通过势能法对大重合度正常齿轮副以及裂纹故障齿轮副作时变啮合刚度研究;建立了四自由度动力学模型,对动力学微分方程进行求解,得到了单齿裂纹故障以及双齿裂纹故障下的动力学响应特性,并对振动信号作统计指标分析;对裂纹故障齿轮做试验研究,将试验结果与仿真分析相比较。具体研究工作如下:（1）利用势能法对正常的大重合度齿轮副进行时变啮合刚度研究,在正常齿轮副势能法刚度计算模型的基础上,考虑裂纹的影响,推导出含有裂纹的大重合度故障齿轮副时变啮合刚度求解公式,并对含有不同裂纹深度的大重合度故障齿轮副进行时变啮合刚度研究。在单齿裂纹的影响下,齿轮易受载荷不均而导致双齿裂纹的产生。因此,文章还研究了双齿裂纹下的大重合度故障齿轮时变啮合刚度,并与单齿裂纹故障齿轮的时变啮合刚度进行对比分析。（2）考虑裂纹影响的时变啮合刚度变化规律,建立了四自由度齿轮副动力学模型。在求解动力学微分方程之前,将裂纹故障下的时变啮合刚度进行分段拟合,拟合的方程带入到建立的动力学微分方程中,得出由裂纹影响齿轮传动系统振动的响应图,对比分析单齿裂纹和双齿裂纹不同裂纹深度下的动力学响应图。统计指标选取峰值、均方根、峰值因子以及峭度,使用这四种统计指标对系统振动信号进行分析研究。（3）进行大重合度裂纹故障齿轮的试验研究。首先,进行试验台的设计并进行搭建,然后根据加工好的大重合度裂纹故障齿轮进行振动方向加速度数据的采集与处理。将仿真结果与试验结果进行倒谱对比,验证了仿真的准确性。