本文所研究的重载汽车变速齿轮轴的疲劳寿命预测问题属于典型的机械零件结构疲劳问题。在变速传动齿轮轴服役过程中,不仅面临着传动齿轮拟合的间歇动态应力载荷,而且还受到因路况变化产生的随机性冲击载荷,甚至安装误差和润滑条件也会产生更为复杂的偏心激励等载荷影响。齿轮轴的可靠性与变速系统的稳定性、经济性和安全性密不可分,因此重载汽车变速齿轮轴的疲劳寿命预的研究具有理论意义和工程价值。本文以某型变速器斜齿轮轴对象,研究其动态载荷下的疲劳寿命,主要内容包括:(1)针对斜齿轮中间轴多轴载荷作用下服役寿命难以简单的经验估算问题,利用三维参数建模方法、轮齿拟合有限元分析方法、传动过程动态特性分析方法及多轴疲劳计算理论等对中间轴开展多轴疲劳的问题研究,目的是建立一种实用的齿轮轴疲劳寿命定量预测方法。(2)针对斜齿轮中间轴几何结构复杂、档位工况载荷众等问题引起的应力-应变分布规律难以判断的问题,建立基于ANSYS的有限元分析模型,包括变速传动系统的参数化设计、有限元边界及条件施加。通过有限元分析确定中间轴应力-应变分布特征及静应力极限部位,为寿命预测提供载荷幅值及单位载荷响应的有限元模型。(3)针对斜齿轮中间轴传动过程中多载荷动态扰动影响传动轴服役寿命的问题,利用多体动力学动态仿真技术及软件建立起动态载荷仿真模型。从系统的角度研究机械零部件的运动规律及动态力学性能。通过仿真能预测出机械产品在各种工况下的位移、速度、加速度、作用频率等运动规律以及动态作用(力/位移响应)影响下的产品整机力学特性,为寿命预测提供载荷谱曲线。