近几年工程机械市场竞争激烈，对工程车辆的可靠性要求越来越高。某混凝土搅拌车上装传动系统中的十字轴经常发生断裂，故障率高。在研究中发现，由于上装传动系统所处的环境温度高、传动轴布置角度大以及操作人员对车辆缺乏保养导致上装传动部件长期处于高温工况，从而造成十字轴的故障断裂。这类问题在工程机械中非常普遍，为解决此类问题，综合运用了有限元理论、虚拟样机技术、疲劳预测分析等多种技术理论，先后进行实车试验、动力学仿真、有限元热分析、疲劳寿命预测等工作，研究了一套针对工程机械传动部件考虑温度影响的疲劳分析方法。具体研究工作包括以下几个方面：1结合搅拌车上装传动部件结构和作业环境的特殊性，建立了一套检测传动轴力矩和转速的试验系统。采用该试验系统在实车上采集搅拌车上装传动部件在各种工况下的力矩和转速数据。运用雨流分析法对扭矩数据进行统计，编制了疲劳仿真所需的载荷时间历程谱。2在MSC.ADAMS软件中建立了工程搅拌车上装传动系统的刚柔耦合多体动力学模型。定义了试验获得的真实的驱动数据为边界条件，对卸料作业工况下的上装传动部件进行了动力学仿真。运用传动系统的理论模型的计算结果对动力学仿真模型的仿真结果进行验证，确保获得了可靠准确的动力学仿真数据。3建立了万向节十字轴的有限元热分析模型。模型仿真中基于试验测定的红外热像云图，以此为边界数据，通过有限元热分析反求得到了十字轴完整的温度场数据。4研究了基于两种不同载荷谱加载方式的疲劳分析法。在基于时域载荷历程的疲劳仿真中，加载了运用雨流分析法处理的扭矩数据编制的载荷谱；基于模态载荷历程的疲劳仿真中，则提取了动力学仿真中得到的十字轴柔体模态数据，加载了模态应力恢复后的模态载荷历程。随后，耦合了温度场数据，对十字轴进行疲劳仿真，得到高温温度场下的十字轴疲劳分析结果。本文采用的试验和分析方法，可以广泛应用于工程机械旋转部件的疲劳预测，对工程机械旋转部件的设计有重要意义。