齿轮传动系统是各种机器和机械设备中最为广泛的传动形式，已应用于国民经济的各个领域。随着各种机械设备性能要求的提高，对齿轮传动的要求也不断提高。高速列车机车齿轮传动，要求其承载能力高、体积小、质量轻、使用寿命长、噪音小等。本课题研究对象为高速列车机车齿轮小齿轮与轴采用大过盈配合，主要包括以下内容。　　 (1)对齿轮和轴过盈配合使用材料力学方法进行理论分析。过盈联接主要用于承受轴向力或传递转矩，或者同时兼有以上两种作用。为了保证过盈联接的工作能力，本课题强度计算包括两个方面:一是在已知载荷的条件下，计算配合面所需产生的接触应力和所需的最小过盈量：二是要计算联接件不发生塑性变形或断裂所允许的最大过盈量。而实际过盈量应该介于最小过盈量与最大过盈量之间。　　 (2)实际过盈量有限元应力分析。由于理论分析时所采用模型进行了简化，为更接近实际情况，将实际过盈配合模型通过PROE建模，导入ANSYS进行有限元接触分析。计算实际过盈量和转矩下齿轮和轴所产生的最大应力，确定了连接失效的原因。　　 (3)过盈联接可靠性优化设计。由于接触应力和材料强度均为随机变量，服从正态分布，为了取得合适的安装过盈量，以过盈量、小齿轮齿根圆直径为设计变量，联接取得最高可靠度为目标函数，强度要求等为约束条件建立模型，通过MATLAB对过盈配合进行优化设计，得出改进结果。　　 课题通过对安装传动模型进行有限元仿真计算，找到了联接失效的原因，经过对结构尺寸和装配过盈量优化，解决了设计模型出现齿根断裂的缺陷。本文的分析方法对其他同类过盈装配问题的研究具有一定的参考价值。