半轴总成是车辆传动系的关键部件之一,承担着传递发动机动力输出扭矩的重要作用。半轴作为典型的驱动部件,一旦失效等同于车辆失去正常的行驶能力,直接威胁到驾驶员的生命财产安全。本文基于半轴疲劳寿命预估的流程与方法,主要从以下几个方面展开研究:(1)基于试车场典型道路载荷谱,应用雨流计数法提取道路载荷的雨流矩阵;通过试车场典型道路载荷谱分析,在统计上载荷谱呈现多峰特性,建立载荷的多种参数概率分布模型,构造道路载荷均、幅值二维分布模型;比较在不同分布模型下的拟合优度,确定道路载荷的最优分布模型及其参数,并检验该混合分布模型的准确性。验证了混合分布模型可以准确的反映随机载荷的分布特性。(2)为了防止道路测试时缺失的极大载荷影响载荷统计,应用超阈值分布建立载荷超出量分布模型,确定合理的载荷阈值上、下限,并估计超出量分布的参数,按超出量分布重构原始载荷序列并实现载荷的外推;基于分布形态不变的载荷外推方法,通过估计在不同外推倍数下的载荷分布参数,分析了外推倍数对载荷超阈值外推法的影响,确定合理的外推倍数;获得外推后的载荷幅值分布的参数。(3)在外推后的二维载荷分布的基础上,将概率分布离散化,并按等间隔和非等间隔法构建8级一维程序载荷谱和16级二维程序载荷谱;建立程序载荷谱载荷和零件等效应力之间的关系,为疲劳寿命预估提供基础。(4)基于应变的疲劳寿命预估理论计算半轴材料的应变寿命曲线;确定半轴载荷的实际加载情况,依照Morrow公式修正平均应力对疲劳寿命的影响,采用表面系数修正了应变寿命曲线,并获取在99.9%存活率下的应变寿命曲线;计算各级载荷损伤,应用疲劳损伤累积理论分析半轴的疲劳寿命。本文研究成果提供了一种适用于预估承受复杂随机载荷的汽车零部件疲劳寿命的方法,为半轴的疲劳耐久性台架试验建立基础。这种方法同时也适用于其他的传动系零部件疲劳寿命预估以及疲劳试验研究。