航空发动机是工业皇冠上的明珠,其传动系统在高速、高温、重负荷等极端工况下长寿命及高可靠性运行、故障率高达15%。大量数据显示,航空发动机传动系统故障主要来自齿轮副的疲劳失效机理不清、疲劳性能数据库不充分等方面,设计准则与实际工况偏离较大,致使极端工况下高速齿轮传动系统的设计安全裕量长期难以准确把控。因此,研制高速齿轮疲劳试验台,并建立真实而可靠的齿轮材料基础数据库,是提高航空发动机齿轮可靠性和耐久性急需开展的基础性研究工作之一。论文结合“两机专项”传动齿轮可靠性与耐久性设计基础研究（J2019-Ⅳ-0001）,针对航空发动机中的高速齿轮传动系统的疲劳基础数据测试需求,采用理论分析、数值计算和有限元仿真相结合的方法,探索高速齿轮试验台方案,为高速齿轮疲劳试验台的研制提供理论依据。主要进行的研究内容如下:（1）在常规机械功率封闭疲劳试验台的基础上,提出一种新型高速齿轮疲劳强度试验台方案。基于功率封功率流原理阐述了机械封闭试验台,分析电机不同安装位置对试验台功率的影响,阐述了齿轮疲劳强度试验台运转的载荷特性。（2）针对高速齿轮疲劳试验台的特点,设计新型试验齿轮箱的液体径向静压轴承和液体静压止推轴承,分析静压轴承半径间隙参数对油膜刚度、温升和功耗比的影响规律,运用有限元软件模拟分析轴承油膜与温升特性。（3）基于Mathematics软件和Python语言的NSGA-Ⅱ遗传算法程序,分析齿轮设计参数对齿轮接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的影响,优化齿轮接触疲劳强度试验参数和齿轮弯曲疲劳强度试验参数;基于Pareto最优解集,筛选合适的试验设计参数,并确定试验齿轮箱中心距。（4）基于ANSYS workbench软件,分析高速试验齿轮箱中齿轮主轴的固有振动特性,确定其固有振动特性,计算主轴的临界转速,探究支撑刚度对主轴固有振动特性的影响,利用谐响应分析研究主轴的幅频响应特点,瞬态动力学分析系统高速运行时的结构状态。