齿轮传动以其结构紧凑、传动准确、传动效率高、承载能力强等优点被广泛应用于装备制造业，是无法替代的机械传动形式。齿轮箱高速、重载运行，轮齿承受循环载荷产生的齿根弯曲应力过大时，齿根最大切向拉应力处将产生裂纹并逐步扩展，最后造成轮齿折断，影响机械设备的正常运行。因此，了解齿根裂纹缺陷形成的原因，掌握裂纹缺陷齿轮系统的动态特性，对于认识齿根裂纹缺陷的故障机理，实现故障监测、识别和诊断具有一定的理论意义和潜在工程应用价值。本文部分研究内容依托国家自然科学基金面上项目（No.51075179）开展。全文运用振动分析的方法，对含齿根裂纹缺陷的齿轮系统动态特性问题开展了相关研究。论文主要研究内容包括：(1)基于标准渐开线方程与展成原理形成的齿根过渡曲线方程，采用能量法推导了考虑齿根过渡曲线的完整齿形圆柱直齿轮副啮合刚度计算公式；分析了五种刚度的变化规律，单双齿啮合时啮合刚度的关系；并与ISO公式草案和回归近似法计算结果对比，验证了本方法。(2)考虑齿根裂纹缺陷对轮齿标准渐开线齿廓和齿根过渡曲线弯曲刚度、径向压缩刚度和剪切刚度的影响，推导齿根裂纹深度不超过半齿厚时的啮合刚度计算公式。运用ABAQUS软件对含裂纹轮齿进行有限元分析，计算啮合刚度；对比验证含齿根裂纹缺陷齿轮副啮合刚度的理论计算方法。结果显示，随着啮合位置的不同和裂纹深度的不同，含裂纹轮齿的啮合刚度都存在不同程度减小。(3)总结常用的齿轮副二自由度、四自由度和六自由度动力学模型，分析各模型特点和适用范围；考虑齿轮副啮合阻尼，齿面库伦摩擦，建立本文六自由度动力学模型。(4)分别在时域和频域内对比不含齿面摩擦和含齿面摩擦的动力学模型，不同裂纹深度的含齿面摩擦动力学模型，单齿裂纹、双齿裂纹和三齿裂纹缺陷动力学模型的加速度特性、摩擦特性等动态振动特性。结果表面，随着裂纹轮齿进入/退出啮合，振动加速度等特性在时域内出现周期性的振荡；裂纹深度对振荡幅值影响较大；裂纹的存在导致啮合线方向振动加速度在高频段出现边频带，啮合线法线方向振动加速度全频段均出现边频带，且裂纹深度越大，边频带越明显。