当前，以优先发展重大基建项目和资源开发项目为首要宗旨的“一带一路”国家战略正逐步推进，对我国工程机械产业结构升级提出深层次要求。满足特定使用需求的宽体矿用车这一市场细分车型市场前景广阔，众多具有中国特色的宽体矿用车新产品层出不穷，我国宽体矿用车最常采用机械式变速器。由于宽体矿用车辆运行环境恶劣，主要为连续坡道运行，坡度大、路况差、运距短，尤其重载上坡时，车速慢，发动机、变速器和驱动桥全部长时间处于满负荷运转状态，变速器常啮合齿轮和三四档齿轮经常出现烧齿、胶合等失效形式，同时后排行星齿轮出现点蚀等失效现象。　　本文以中国重汽矿山霸王宽体矿用车所用 HW19712机械式变速器为研究对象，针对宽体矿用车辆机械式变速器齿轮最常出现的烧齿、胶合和点蚀失效形式，从机械变速箱润滑与热平衡的角度展开失效分析，并进行结构改进设计。通过宽体矿用车故障模式理论分析，得出主箱润滑油过少是重载上坡工况下常啮合齿轮和三四档齿轮出现异常磨损和胶合等齿轮失效现象的主要原因。　　根据HW19712变速器的结构特点，结合润滑流动性理论，构建变速器润滑系统AMEsim分析模型；根据齿轮啮合产热和轴承摩擦产热等计算方法，应用AMESim中AMESet模块二次开发接近实际的相应模块，构建变速器润滑系统和热传递的相应模型，并进行正常油量、1/2油量和无油状态下的模拟计算。在系统热平衡要求下，对润滑系统进行改进设计，对现有HW19712变速器基础上加装一套外置润滑系统，通过装有外置润滑系统的HW19712变速器与现有HW19712变速器在同一工况下的对比试验，经拆解观察齿轮磨损状况，结果显示，装有外置润滑的变速器很好的解决了主箱齿轮磨损和胶合的故障，同时也验证了推测结论的正确性，这可为国内矿用自卸车变速器设计提供一定的借鉴意义。