我国的高速动车组研发开始于20世纪90年代初,经过了十数年的努力发展,截至2015年底,我国共拥有高铁列车1780列,总长度17000km,承担了全国客运总量近50%的份额,如今高铁已逐渐成为了人们生产和生活中越来越不可或缺的一种交通工具。转向架是高铁列车车身与车轮之间的连接部件,属于车底动力系统的重要部件。转向架作为一个独立的动力装置,它具有支承车体、承受车辆的全部重量及作用在车辆上的其他方向的作用力,并引导车辆在线路上运行的作用。而齿轮箱作为高速动车组列车转向架驱动系统中的关键传动部件,在列车运行过程中容易发生故障,并可能会通过转向架传递到列车的其它部件。而一旦齿轮箱发生故障,将会危及到高铁列车的运行安全,进而危及乘客的生命、财产安全。因此,针对高速动车组列车转向架齿轮箱的故障分析具有十分重要的意义和作用。本文以可靠性理论中的故障树方法为基础,在深入分析高铁齿轮箱系统的运行特点和故障模式的基础上,建立了高铁列车齿轮箱系统失效的故障树模型,进而完成了齿轮箱故障树的定性、定量分析。同时,将故障树分析方法与蒙特卡罗仿真理论相结合,运用MATLAB软件对齿轮箱系统进行了故障树-蒙特卡洛仿真试验分析。检验了当齿轮箱底事件的故障规律服从指数分布时,其各子系统和整个齿轮箱系统依旧服从指数分布,同时得出了高铁齿轮箱各零部件的重要度排序,找出了高铁齿轮箱的关键部件和薄弱环节。最后,通过Visual C++6.0软件平台设计出了一款应用于高铁转向架齿轮箱系统的故障树分析软件,利用该软件可以更加方便的了解高铁齿轮箱故障的发生规律,有助于更有针对性的进行设备管理,有利于提高设备的使用效率。研究结果表明,对于高铁转向架齿轮箱这样试验难度大、样品少、成本高、收集相关数据困难的研究对象,采用故障树-蒙特卡罗仿真分析可以得到较为准确的结果。实现了在力求降低可靠性试验成本的同时充分反映齿轮箱系统中的各种问题的目的。利用高铁转向架齿轮箱故障树分析软件可以对齿轮箱系统的可靠性问题快捷、方便地进行计算,并且结果的精确度会随数据样本的不断累积而不断提高。该软件有助于帮助维修人员在实际工作中快速、准确地查找出故障发生的部位,体现了借助计算机软件技术来研究处理复杂故障树系统可靠性问题的适用性和优越性。