Para investigar los mecanismos de fallos inesperados en un sistema de transmisión de engranajes de múltiples etapas bajo una carga relativamente baja, se establece un modelo de dinámica de cuerpos múltiples acoplados rígido-flexible con 10 engranajes rectos y 12 engranajes helicoidales. Se aplica la teoría de condensación dinámica para mejorar la eficiencia computacional. La construcción de este modelo incorpora factores no lineales críticos, asegurando alta precisión y fiabilidad. Basado en el modelo propuesto, se analizan cuatro parámetros dinámicos críticos, incluyendo aceleración, rigidez de engranaje, error de transmisión dinámica y desplazamiento de vibración. Esta investigación revela sistemáticamente el mecanismo dinámico no lineal bajo el efecto de acoplamiento de múltiples engranajes. El espectro de los engranajes exhibe picos prominentes de baja frecuencia a 320 Hz y 750 Hz. Notablemente, los engranajes dominados por carga alternante muestran un desplazamiento en los picos prominentes de baja frecuencia. El fenómeno de oscilaciones marcadas en la rigidez de engranaje sugiere un riesgo potencial de debilitamiento localizado en la capacidad de carga del sistema. Críticamente, los torques alternantes inducen regiones de contacto de doble diente periódicas en el engranaje en momentos específicos (0.115 s y 0.137 s), que se identifican como factores críticos que conducen a fallos en el sistema de transmisión de engranajes. Las características de variación del error de transmisión dinámica (ETD) demuestran que el ETD está fuertemente correlacionado con el estado de engranaje. El análisis del desplazamiento de vibración indica además que las cargas externas alternantes son la fuente de excitación dominante de vibraciones, ruido y fallos en el sistema de transmisión de engranajes.