随着轨道交通行业的迅速发展,永磁直驱新型机车的研制被提上日程,新工艺和新技术在机车上运用的安全和可靠性至关重要。较为典型的是以叠片联轴器为代表的驱动机构在永磁直驱机车上的应用,因为联轴器的安装位置相对特殊,服役过程中载荷条件比较恶劣,研究其振动特性和疲劳特性是十分必要的。本文依据轨道交通行业标准,分别介绍了永磁直驱机车叠片联轴器结构扫频振动试验、功能性随机振动试验和长寿命加速疲劳试验,并在试验结果基础上对叠片联轴器的振动固有特性、传递性能、疲劳可靠性进行了研究。在叠片联轴器的扫频试验中,设计了横向预置位移分别为0 mm、±6 mm、±12 mm的横向试验,和横向预置位移为0 mm、±10 mm、±15 mm时的垂向试验,对扫频试验结果进行了模态参数识别。结果表明:预置位移对横向一阶模态频率和阻尼影响显著,而对垂向模态频率影响较小,对垂向模态阻尼影响较大。通过G-W接触模型和ANSYS接触算法计算了接触刚度因子,建立了叠片联轴器的接触模态仿真模型,考虑大变形效应对有预置位移的叠片联轴器进行预应力模态计算,与试验对比验证了仿真方法的有效性。为研究叠片联轴器的振动传递性能,首先建立了叠片组件的刚度计算模型,分析了叠片层数、螺栓预紧力和组合摩擦因数对刚度非线性的影响,结合不同层数叠片组件刚度和简化的单自由度、双自由度振动系统,对横向2类、横向3类两种试验条件进行理论研究,分析了质量、刚度和阻尼对振级落差和插入损失评价指标的影响。进而,计算了功能性振动试验实测频响函数、加速度振级落差和插入损失,并与理论结果进行比较,证明了在联轴器初步设计时进行隔振理论分析是一种有效方法。与此同时,通过长寿命振动疲劳试验获取叠片联轴器主要测点的应力时间历程和应力功率谱,结合FKM修正的疲劳S-N曲线,使用Goodman曲线进行了平均应力修正,按照损伤累积理论在时域内进行了损伤计算,并根据Dirlik、Lananne、Narrow Band公式估算的应力分布情况计算了频域损伤。最后,建立了叠片联轴器的疲劳仿真模型,通过模态叠加法获取联轴器各位置的应力谐响应分析结果,与标准激励谱进行幅值叠加得到应力功率谱密度,使用Dirlik概率公式进行损伤预测,与试验损伤结果对比验证了仿真方法的准确性。