随风力发电技术的完备,风力发电已经成为一种易开发、可再生、绿色环保的发电方式。齿轮传动系统作为风力发电机系统中重要部件。因齿轮传动系统工况复杂、高空布置、故障率高、维修困难等因素,对于齿轮传动系统动力特性了解越清楚,对提高齿轮传动系统的稳定性越有利。以增速齿轮传动系统为基础,逐步展开研究。在同时考虑动态侧隙、偏心、摩擦力、时变啮合刚度、啮合阻尼等因素后,采用集中参数法建立增速齿轮传动系统非线性动力学模型,利用四阶龙格-库塔法对增速齿轮传动系统的振动微分方程求解,得到在不同激励下的齿轮传动系统的动态特性。提出一种依据齿面粗糙和振动特性的复合动态侧隙模型。分析具有分形特征的动态侧隙、随中心距变化的动态侧隙、复合动态侧隙等三种动态侧隙对增速齿轮传动系统振动响应的影响。发现复合动态侧隙更贴近齿轮运动状态。采用能量法计算不同裂纹深度下的齿轮时变啮合刚度,探究复杂的动态侧隙下,齿根裂纹故障齿轮传动系统的动态特性;探究齿根裂纹齿轮传动系统的故障特征。以增速齿轮传动系统为核心,建立风电机组高速级齿轮传动系统的非线性动力学模型。分别建立输入端风载变化模型和输出端电磁转矩变化模型。探究高速级齿轮传动系统在动态侧隙条件下,变风载对齿轮传动系统振动响应的影响;在发生短暂电网跌落故障时,得到不同故障类型,不同电压跌落程度的电磁转矩变化,分析不同的短暂电压跌落故障对风电机组高速级齿轮传动系统动态特性的影响。研究内容为风力机组齿轮传动系统的优化设计与故障诊断提供一定的参考依据。