城市轨道交通以其运量大、速度快、安全可靠、准点舒适的优势已成为国内外多个城市的主要公共交通方式,随着我国城市化进程的加快,城市轨道交通逐渐成为了城市交通建设的重心。齿轮箱是城轨列车牵引系统的重要设备之一,提升齿轮箱的设计水平是城轨交通建设的关键课题。本文以某型号城轨列车为例,分析了其齿轮传动系统各项技术参数,对其整体方案进行设计,并通过有限元分析与试验相结合,对齿轮传动系统的机械性能进行分析。所进行的研究工作主要分为以下几个方面:(1)总体方案设计。以某型号城轨列车的齿轮传动系统作为主要研究对象,基于工作环境、设计要求和技术经验,设计关键零部件和关键结构,并设计齿轮传动系统的整体方案。(2)箱体的机械强度和模态分析。基于有限元理论和相关的齿轮箱体机械强度的评价标准,对城轨列车齿轮传动系统的齿轮箱体进行有限元静强度分析和评价。并通过模态分析,计算其低阶固有振型和频率,判断齿轮箱体在运行过程中是否会产生共振。(3)疲劳计算方法设计。基于有限寿命设计法,设计齿轮箱体的疲劳强度分析方法。参考车辆八级谱编制方法,编制电机转矩载荷谱。同时对齿轮箱体进行应力监测试验,分析在运行过程中箱体表面应力分布的实际情况。(4)箱体的疲劳性能分析。根据前述工作成果,设计齿轮传动系统的有限元动态分析方法。基于线性累计损伤理论,对城轨列车齿轮传动系统进行有限元动态分析,计算齿轮箱体的疲劳强度和寿命,得到更加具体的齿轮箱体疲劳性能。本文研究工作对优化城轨列车齿轮传动系统的设计方法具有重要的参考价值。