随着“中国速度”不断走向世界,其杰出代表高速列车的安全性和可靠性备受关注。齿轮箱作为传递车辆牵引和制动扭矩的关键部件,不仅要承受扭转载荷,还承受着轮轨激扰引起的振动载荷,运营过程中受载复杂。近年来中国高速列车的运行速度不断提高,对动车组轻量化和稳定性要求也更加严苛,这就要求齿轮箱在降低质量的同时必须具备足够的强度。本文开展了铝合金齿轮箱箱体振动载荷下的谐响应分析,分析了箱体在简谐载荷激励下的可靠性,计算了箱体标准载荷以及振动载荷下的疲劳寿命。主要研究内容如下:(1)建立铝合金齿轮箱的有限元模型,依据EN13749标准计算了齿轮箱载荷,利用ANSYS软件计算了齿轮箱箱体在标准载荷下的应力响应,分析了静强度与疲劳强度。(2)对齿轮箱箱体进行了模态分析,获得了齿轮箱箱体的固有模态频率和模态振型,分析了齿轮箱的固有振动特性,结果表明约束状态下,齿轮箱箱体的第一阶固有频率为635.64Hz,振型为横向扭转振动,为动态响应分析奠定了基础。(3)基于模态加速度法,在高速列车轮轴主振频率200Hz～700Hz的范围之内,开展了高速直线、低速直线、道岔通过工况下齿轮箱箱体的简谐响应分析,获得了简谐激励下箱体在不同工况激振频率内的振动响应特性,分析了箱体结构强度以及箱体在不同激励载荷下的共振频率,为结构设计提供重要的参考依据。(4)对齿轮箱箱体进行疲劳寿命计算,基于标准载荷下齿轮箱箱体的应力响应,以及高速直线、低速直线以及道岔通过三种工况下谐响应分析结果,计算了齿轮箱各工况不同铸造等级下的疲劳寿命。