进入新世纪以来中国经济发展迅速，不论是对铁路运还是公路运输要求都有所提高。在铁路运输方面，我国采取对国外先进车辆系统技术的引进吸收消化再创新的方式，实现了中国铁路的跨越式发展。由于运行速度的提高，车辆在高速状态下的动态特性相对于低速状态将产生很大的变化，这些影响将对车辆系统的运行性能以及牵引制动的有效性和安全性带来更多的不确定性。本文基于国家自然科学基金项目（批准号：51205433）“传动系统非线性动态特性对高速车辆系统动力学性能的影响及控制研究”的资助，围绕车辆系统弧齿锥齿轮传动系统动力学相关问题进行研究。在弧齿锥齿轮传动系统耦合振动、函时变啮合刚度的非线性振动、弧齿齿面接触分析以及车辆系统动力学响应等方面取得一些成果，论文的主要内容包括：(1)根据齿轮啮合原理，在已有齿轮接触分析的基础上，采用矢量分析法，推导整体坐标系下共轭齿面方程，建立弧齿锥齿轮啮合齿轮三维模型。(2)根据实际工况，简化齿轮副的边界和外载荷条件，建立三维有限元模型，基于abaqus进行有限元处理计算轮齿的综合啮合刚度。(3)对弧齿锥齿轮传动系统进行几何结构分析和力学分析，建立齿轮系统的多自由度弯曲-扭转-轴向移动-扭摆等耦合振动的三维空间动力学模型。(4)在以上工作的基础上对车辆两个行驶方向的传动系统动力学计算结果作对比，并且对弧齿锥齿轮正向和反向啮合进行齿面接触分析。(5)将齿轮动力学模型耦合于车辆系统的动力学模型之中，分析车辆系统的动力学性能。通过对车辆系统弧齿锥齿轮传动系统的建模分析得到了传动系统非线性动力学和车辆系统动力学的响应，对车辆系统非线性动力学特性的研究具有的理论指导意义和实际工程应用价值。