单环路行星传动系统能够以紧凑的结构实现大传动比，以较高的传动效率实现较大功率的传递，故而在现代工业中得到了广泛的应用，成为现代传动技术主要发展方向之一，引起了人们的广泛关注。在此背景下，本文从理论和试验两个方面对单环路行星传动系统进行了研究，重点研究了系统支路能量分配与传递机理以及系统的主动设计方法，建立了考虑运动副耗散力的单环路行星传动系统动力学模型。　　首先，对单环路行星传动系统的运动学和力能关系进行了分析，得到了系统基本构件间的转速关系、力矩和功率关系、系统功率流类型判定准则和传动效率计算公式。　　其次，对系统稳态性能与结构参数之间的关系进行了研究，主要分析了系统支路间的联接关系，类比串联、并联和混联机组机械效率的计算方法，得到了单环路行星传动系统传动效率计算通式。在此基础上，确立了单环路行星传动系统的设计准则，提出了通过主动控制系统支路功率的分配来确定系统传动方案的主动设计方法，并采用MATLAB图形用户界面开发工具GUIDE基于该设计方法开发了单环路行星传动系统方案可视化设计分析软件。　　从能量角度出发，分析了单环路行星传动系统耗散力的来源，对最主要的运动副滑动摩擦耗散力的确定及计算方法进行了深入的研究，得到了适用于由渐开线直齿圆柱齿轮组成的轮系的耗散力的计算方法。建立了考虑运动副摩擦耗散的单环路行星传动系统动力学模型，并给出了算例。算例的仿真计算结果证明了所建动力学模型的正确性。　　最后，在“轮系组合及结构分析试验台”上搭建了适当的试验轮系，进行了单环路行星传动试验，通过试验验证了本文对单环路行星传动的基本理论所做研究和分析的正确性。