高速列车作为大众交通工具、国民重要的基础设施,在国家交通政策支持的背景之下迅猛发展,并且目前我国掌握的高速列车技术排名世界前列,逐渐成为国家的科技名牌之一,社会经济的发展也与之有着不可分割的联系。为了满足人们日益增多的出行需求,高速铁路不断建设,高速列车技术不断革新,列车的行驶速度也再创新高,因此高速行驶对列车转向架的动力传递系统有着更高的要求,其中齿轮传动系统在动力传递的过程当中扮演了相当重要的角色。由于齿轮传动系统不可避免会受到来自于系统内外激励的影响,使得进行动力传递的过程当中齿轮副动态接触展现出更多较为复杂的时变特性,从而严重影响到列车行驶的平稳性、安全性和舒适性。本文基于江西省自然科学基金重点项目“轮轨系统空间耦合振动负载下高速列车传动齿轮接触疲劳失效机理研究”(受理编号:S2018ZRZDB0191)的资助,围绕高速列车齿轮传动系统内外激励影响下齿轮副动态接触特性的分析展开以下工作。首先,依据多体系统动力学理论,借助动力学软件SIMPACK建立高速列车CRH3型车单节车厢的多体动力学模型,细节性地在转向架上建立动力传递系统,其中包括牵引电机、齿轮箱以及车轮。然后,依据直接转矩控制理论,通过MATLAB/SIMULINK仿真软件建立电机控制模型,从而实现谐波转矩的仿真。最终,在SIMPACK建立的高速列车一节车厢动力学模型和SIMULINK建立的电机控制模型的基础之上,通过SIMULINK功能模块中的SIMAT接口封装该列车动力学模型,从而实现多体动力学软件SIMPACK和仿真软件MATLAB/SIMULINK的联合仿真以建立出高速列车牵引驱动系统机电联合仿真控制模型。并且,依据齿轮啮合动力学方程建立斜齿轮啮合数学模型,借助三维绘图软件Pro/e建立其实体模型,借助有限元软件ANSYS建立对应的有限元模型。关于高速列车齿轮传动系统内部激励影响下齿轮副动态接触特性的分析,主要针对转向架上传动齿轮装配误差引起的位移激励、齿面摩擦磨损和齿面接触刚度引起的参数激励,其中位移激励主要为齿侧间隙和中心距误差,而参数激励主要为摩擦系数和接触刚度。在单独进行位移激励影响下齿轮副动态接触特性分析时,主要采用有限元分析的方法,借助有限元软件ANSYS的优化模块对齿轮中心距和齿侧间隙分别进行参数化处理,在行业标准范围内分别选取五组参数,分别求解齿轮副的接触状态、滑移量和单对齿啮合时的接触力、平均应力、平均应变,然后对结果进行量化分析。在单独进行参数激励影响下齿轮副接触动态分析时,巧妙地利用接触刚度因子来表征接触刚度的大小,然后采用ANSYS中的优化模块将齿面摩擦系数和接触刚度因子分别进行参数化处理,在行业标准范围内分别选取五组参数,分别求解齿轮副的接触状态、接触滑移量和一对齿啮合时的接触力、平均应力和平均应变,对结果进行量化分析,最终分析高速列车齿轮内部激励影响下齿轮副动态接触特性的变化规律。关于高速列车齿轮传动系统受到外部激励影响下齿轮副接触动态分析,主要针对动力传递路线中齿轮传动系统负载端和驱动端所引起的激励。其中,负载端的激励源主要是来自于复杂的轮轨关系,分别有无轨道不平顺引起的力激励和车轮多边形阶数变化引起的参数激励。在进行驱动端激励影响下齿轮副动态接触特性分析时,基于动力学软件SIMPACK和仿真软件SIMULINK建立的机电联合仿真控制模型,得到齿轮啮合传动时波动的转速和转矩以及振动加速度,将其转化成高频振动激励施加到有限元模型中,然后对比分析恒速恒转矩和变匀速谐波转矩影响下齿轮副动态接触特性的变化规律。在进行负载端激励影响下齿轮副动态接触特性分析时,主要借助动力学软件SIMPACK分别进行有无轨道不平顺和车轮多边形阶数变化影响下的仿真,得到齿轮啮合传动时波动的转速和振动加速度,将其转化成高频振动激励施加到有限元模型中去求解齿轮副的接触状态、接触滑移量、和一对齿啮合时的接触力、平均应力和平均应变,进行结果对比,然后分析齿轮副动态接触特性的变化规律。