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齿轮箱是机械设备中十分重要的部件，广泛应用于机械产品中。齿轮传动系统结构复杂，工作环境恶劣，在使用过程中容易受到损害而失效，由此引发的齿轮传动系统故障时有发生。齿轮箱主要有传动轴、轴承和齿轮三大类零件。齿轮箱发生故障时，会导致设备停机，甚至出现安全事故。因此，对齿轮传动系统的故障诊断研究具有十分重要的意义。本文以二级齿轮箱齿轮传动系统为研究对象，应用Pro/E和ANSYS建立模态中性文件，创建齿轮箱在正常状态下和发生断齿故障时的模型，将这些模型导入ADAMS中进行动力学仿真，通过后处理模块对仿真结果进行时频分析，从而验证仿真模型的正确性，得出故障诊断研究与动力学仿真相结合的可行性，为齿轮箱故障诊断提供理论参考。 本文主要进行的工作如下: (1)本文通过三维建模软件Pro/E对二级齿轮箱传动系统进行了参数化建模，利用有限元分析软件ANSYS建立齿轮箱模态中性文件。将Pro/E中建立的刚性体文件和ANSYS中建立的柔性体文件导入ADAMS中，通过各种约束、刚性区域和关键节点建立齿轮箱刚柔耦合仿真模型。本文主要研究刚柔耦合仿真齿轮啮合振动响应，不考虑箱体等部件的模态影响，对齿轮箱结构进行简化。 (2)在ADAMS中分别建立:正常情况下仅齿轮柔性化时的刚柔耦合仿真模型、断齿故障时仅齿轮柔性化时的刚柔耦合仿真模型、正常情况下仅箱体柔性化时的刚柔耦合仿真模型、断齿故障时仅箱体柔性化时的刚柔耦合仿真模型。对故障仿真信号进行时频分析，提取特征频率。结合齿轮振动机理和信号调制等理论检验故障仿真的正确性。证明基于ADAMS的齿轮箱动力学仿真及故障诊断的可行性。 (3)结合实验室转子试验台，对采集的二级齿轮箱振动信号进行时域和频域分析，通过仿真结果与实验结果的对比，验证了二级齿轮箱刚柔耦合动力学仿真的可行性。