随着我国列车在重载、高速方向不断取得突破,内燃机车车辆的纵向牵引力及承受的冲击载荷也大幅度增加。然而,车辆关键零部件的疲劳断裂问题不断出现,对铁路运行过程中的可靠性和安全性带来了巨大的挑战。由于某内燃机车16V240ZJD型柴油机传动轴在回段检修中发现多起疲劳断裂现象,传动轴疲劳强度问题已经引起人们的重视。为了保证传动轴能够正常的使用,有必要探索提高柴油机传动轴疲劳强度的有效方法。本文以16V240ZJD型柴油发动机的传动轴为研究对象,利用现代CAE技术,将有限元、多体系统仿真技术融于一体,探索通过调整汽缸爆发压力的方法提高传动轴的疲劳强度,为传动轴的安全维护提供简单实用的方法。具体研究步骤包括:1)利用多体动力学仿真曲轴轴系的动力学特性,分析曲轴转速的变化和扭矩的波动;2)利用调整柴油机气体爆发压力的手段降低曲轴转速的变化,从而减少曲轴输出扭矩波动;3)编制各工况下柴油机传动轴扭矩载荷谱,利用Miner线性疲劳累积损伤准则,对比分析传动轴在不同工况下的疲劳安全系数,找出提高传动轴疲劳强度的方法。研究表明,维持1-8缸气体爆发压力不变,降低9-16气体爆发压力至指数3条件下,传动轴疲劳强度提高程度最大。