齿轮箱是高速动车组的关键传动部件,其安全可靠性是保障传动系统及动车组正常安全运行的重要环节。在长期恶劣条件服役过程中,齿轮箱的结构强度不断受到挑战,当复杂的交变载荷作用下产生的损伤达到极限时,就会发生疲劳裂纹等失效形式,导致疲劳破坏,严重影响列车的安全运行。因此,分析标准动车组齿轮箱的疲劳可靠性十分必要。本文以CR300BF标准动车组的三种不同厂家研发的齿轮箱为研究对象,结合有限元分析等研究方法,运用长期跟踪试验在成贵客运专线试验的动应力及加速度实测数据,进行齿轮箱的疲劳可靠性研究:(1)依据标准及厂方提供的技术参数,对齿轮箱箱体建模并进行结构强度可靠性的理论分析。利用有限元软件计算箱体的静强度及疲劳强度的应力分布结果和无约束条件下的模态分析结果,为线路试验测点的选择提供了理论依据,也是该论文研究可行性的大前提。(2)基于动应力实测数据,分析典型工况各测点动应力时域频域特征。在匀速工况下分析各齿轮箱的振动能量频率范围,并研究振动来源。在加减速工况下研究各齿轮箱的动应力时域频域振动特性。在上下行工况下研究齿轮箱各测点上行下行振动能量分布特征及三种齿轮箱上行工况等效应力对比情况。(3)基于加速度实测数据,分析各测点加速度的时域频域特征。从时域分析,在相同工况下,齿轮箱箱体各测点的振动加速度极值幅值的各向加速度对比,分析三种齿轮箱各测点垂向横向振动相对于轴箱激励的作用。从频域分析,在加、减速阶段齿轮箱的振动主频带能量值随着列车速度的关系及振动主频分布特点。在匀速阶段,研究三种齿轮箱测试三向加速度振动主频特征,并探究其是否发生共振现象。(4)基于全程线路试验的动应力数据,预测齿轮箱箱体在实际运营条件下的寿命。根据S-N曲线和Miner法则,编制全程线路的实测应力谱,进行箱体各测点的疲劳损伤及寿命计算。