花键轴作为变速器构成零件中主要部件,是整车动力传递系统中重要组件之一。作为传动系轴类零件,花键轴工作环境相当复杂,其好坏直接影响着乘用车动力性。本文以乘用车CVT花键轴为研究对象,开展其疲劳寿命研究,涵盖载荷信号采集与外推、基于竞争失效策略载荷谱修正、花键轴退化寿命预估、区间动态可靠性分析和花键轴疲劳耐久试验等关键技术研究。本文主要研究内容如下:（1）根据试车场道路试验采集的载荷信号,对其进行预处理。根据主减速器扭矩放大倍数推导出CVT花键轴载荷信号。应用平均寿命法对阈值进行确定,以便采用超阈值外推出花键轴的工作载荷,为载荷谱编制提供条件。（2）基于外推的载荷信号对花键轴进行载荷特性分析,采用雨流计数法对载荷信号峰谷值提取和均幅值频次统计。通过对概率分布模型拟合优度对比,分别采用混合分布和伽马分布对均幅值载荷信号构建概率分布模型,并搭建均幅值二维联合概率分布模型。并运用二维联合概率分布模型,采用幅值比系数构建花键轴一维载荷谱,采用非等间隔法构建二维载荷谱。基于竞争失效策略,采用层次分析法修正所编制的程序载荷谱,为花键轴疲劳寿命预估奠定基础。（3）基于疲劳损伤理论,构建两种强度退化模型。根据等效损伤理论,假定材料的等效损伤不仅与材料退化系数有关还与材料静拉伸强度σb有关。在此基础上,推导出零件退化寿命预估数值模型。考虑到参数动态化和区间化对可靠性的影响,结合非概率可靠性指标推导多级载荷加载下动态非概率可靠性预测模型,为花键轴疲劳寿命预估提供理论方法。（4）依据疲劳寿命试验方案准则,针对花键轴进行静扭强度试验和扭转疲劳试验,运用有限元方法确定破坏面验证试验准确性。基于花键轴疲劳试验得出的S-N曲线,结合零件退化疲劳寿命预估数值模型和Miner线性累积损伤模型,实现对花键轴的疲劳寿命预估。本文研究成果可为承受复杂随机载荷的乘用车传动部件疲劳寿命预估提供理论依据,也可为类似产品的开发设计和耐久可靠性评价奠定技术基础。