驱动齿轮箱是高铁机械牵引传动系统的核心装置,其结构强度和动力学特性直接关乎高铁车辆的运行安全性和可靠性,与之相关的工程命题和科学研究一直受到国内外学者的普遍关注。然而,纵观国内外研究现状,目前大多数相关研究都是基于确定性分析框架的,人为地忽略了系统中普遍存在的各种偶然的和认知的不确定因素,严重影响了对高铁驱动齿轮箱安全性和可靠性的准确评估。对此,本文以某型高铁驱动齿轮箱为研究对象,在充分考虑驱动齿轮箱不确定因素和失效模式的随机性和相关性基础上,通过联合齿轮结构强度学、齿轮传动系统动力学、Copula理论和蒙特卡罗法等先进理论和方法,详细开展了与驱动齿轮箱结构强度和动力学特性有关的随机可靠性研究,获得了关键响应量的统计矩、概率分布、全局灵敏度以及重要失效模式的可靠度等信息,为准确评估驱动齿轮箱的结构强度和动力学特性提供了有力支持。具体研究内容如下:（1）针对高铁齿轮的结构强度可靠性问题,建立了传动齿轮三种失效模式（齿面接触疲劳失效、轮齿弯曲疲劳失效、齿面胶合失效）的极限状态函数,并考虑高铁传动齿轮参数的随机性和相关性,联合Copula函数和蒙特卡罗法计算了三种单一失效模式的失效概率。进一步,引入Vine Copula函数合理模拟了三种失效模式的相关性,获得了多失效模式相关性下的高铁齿轮强度可靠性结果。（2）针对高铁齿轮箱的固有频率随机分析问题,首先充分考虑齿轮箱箱体的弹性悬挂特点,利用集中质量法建立驱动齿轮箱的弯扭振动模型。然后,基于改进能量法推导并计算了斜齿轮时变啮合刚度,同时对斜齿轮时变啮合刚度中的输入参数随机化处理,获得了单齿啮合刚度的随机分布信息和综合啮合刚度在双齿啮合区间与三齿啮合区间的随机分布信息。在此基础上,建立了齿轮箱无阻尼自由振动方程,获得齿轮箱固有频率和振型,并对齿轮箱固有频率进行不确定性分析,获得了不同变异系数、不同参数分布类型、不同啮合区间下的固有频率统计学变化规律。同时,还分析了齿轮箱固有频率的Sobol全局灵敏度。最后,针对随机参数的相关性,采用不同类型的二维Copula函数分析了固有频率的统计学规律。（3）针对高铁齿轮箱的振动响应可靠性问题,首先考虑箱体的弹性悬挂特点以及齿轮时变啮合刚度、输入力矩和负载力矩的联合作用,建立了高铁齿轮箱的弯扭振动微分方程,并使用Runge-Kutta法求解得到齿轮箱弹性悬挂点振动位移的时域响应与小齿轮和大齿轮啮合线上的相对位移的时域响应。之后,考虑系统参数的随机性,对齿轮箱弹性悬挂点振动位移的极值进行分析,讨论了不同变异系数和分布类型对极值响应的影响规律,同时分析了齿轮箱弹性悬挂点振动位移的Sobol全局灵敏度。最后,针对随机参数的相关性,采用不同类型的二维Copula函数分析小齿轮和大齿轮啮合线上相对位移的随机分布规律。