双旋翼共轴式直升机凭借其悬停效率高、保持自转下滑能力强以及安全性高等优点受到各航空发达国家的广泛关注。将具有减速比大、质量轻、可靠性高以及噪声小等优点的圆柱齿轮分流构型和面齿轮分流构型应用于双旋翼共轴式直升机的传动系统,符合其高速、重载、高可靠性及轻量化的发展需求。因此,本文以共轴式传动系统为研究对象,提出了一种含有圆柱齿轮分流构型和面齿轮分流构型的传动系统,并开展了传动系统的参数优化、配齿条件、静力学和动力学均载特性等研究工作。主要研究内容有:首先,以传动系统中所有齿轮的最小质量和为目标函数建立优化模型。基于matlab优化工具箱的fmincon函数对优化模型进行求解,得到了结构参数的最优值。以是否满足同步啮合条件,提出了两种配齿方案,并进行了算例分析。结果表明:在进行配齿时,应综合考虑不同方案的配齿结果对传动系统体积和均载特性的影响。其次,建立了传动系统的静力学模型,计算了各零部件承载变形引起的偏转角,推导并求解了传动系统的变形协调方程,获得了传动系统的静力学均载系数,并分析了各刚度和误差对静力学均载特性的影响。结果表明:面齿轮轴和双联轴均适宜使用柔性轴;输出外轴支撑刚度适宜设置在1×10~9N/m左右;应尽量减小综合传递误差;齿侧间隙的增加可以改善均载特性,但存在上限。然后,基于集中质量法,建立了传动系统的非线性弯扭耦合动力学模型。根据传动系统两个闭环的特点,消除了两个刚体位移,并对动力学方程进行了无量纲化处理。采用matlab软件的ode45函数对动力学方程进行求解,得到了传动系统的动力学均载系数,并分析了各刚度和误差对均载特性的影响。结果表明:浮动支撑可明显改善输入级的均载特性;应尽量减小各齿轮副的偏心误差,尤其是并车级;在该设计参数条件下,双联轴支撑刚度适宜设置在8×10~9N·m/rad左右。最后,基于Matlab软件的GUI工具,开发了传动系统的均载特性分析软件,为双旋翼共轴式圆柱齿轮功率分流传动系统的优化设计与均载特性分析提供了可靠的工具。软件主要功能模块包括:优化设计、配齿研究、静力学均载特性分析和动力学均载特性分析。