齿轮箱体作为高速动车组传递动力的关键承载部件,其质量的可靠性直接影响着列车的运行安全。齿轮箱体结构复杂,采用铸造方法成型,服役条件苛刻。我国多次出现过齿轮箱体开裂事故,而裂纹的产生与箱体的成型质量有着密切的关系。本文采用实验、模拟与理论分析相结合的方法,开展齿轮箱体的孔隙率与屈服强度之间的关系研究,并将其应用于评估高速动车组铸铝齿轮箱体的静强度,完善了高速动车组铝合金齿轮箱体的静强度评估方法。论文研究内容及取得的成果如下:首先,进行了齿轮箱体的强度模拟与评估。基于中国标准动车组技术协议确定箱体有限元模型的边界条件及载荷;利用ANSYS得到了箱体在静力和疲劳载荷下的应力分布,并据此对箱体进行了静强度和疲劳强度评估,发现该箱体的静强度和疲劳强度均满足使用要求。其次,开展了齿轮箱体成型工艺模拟分析。基于铝合金齿轮箱体的设计图纸,确定了箱体的成型方案和工艺参数;采用ProCAST软件对铸件的缺陷分布及尺寸进行预测,并与箱体的X射线探伤结果进行对比分析,验证了 ProCAST模拟技术的有效性。再次,探究了齿轮箱体孔隙率与本体屈服强度的关系。建立了箱体实测孔隙率p与屈服强度σy之间的经验公式:σy=184.93(1-p/100)36.01;基于齿轮箱箱体的常温力学性能、孔隙率测试和金相组织观察结果,探究了孔隙率对拉伸试样力学性能的影响,研究表明:孔隙的存在使铸件密度减小,降低了铸件的有效承载面积,导致铝合金铸件的力学性能下降。最后,探讨了铸件基于本体屈服强度的静强度评估方法,并对该方法进行了归纳总结。在分析箱体实测和ProCAST软件模拟孔隙率差异的基础上,对模拟孔隙率进行修正,得到箱体模拟孔隙率p’与屈服强度σy之间的经验公式:σy=184.93[1-(p’+0.076)/100]36.01;根据此公式计算出齿轮箱体的本体屈服强度,以其作为静强度安全系数的计算依据,提出了基于本体屈服强度的动车组铸铝齿轮箱体的静强度评估方法,计算得到的箱体最小安全系数为2.59,低于基于标准中规定的箱体材料的屈服强度计算得到的最小安全系数3.03,因此本文所提出的评估方法更为安全;在上述工作的基础上,对铸件基于本体屈服强度的静强度评估方法进行了归纳总结。