车轴作为车辆主要承载结构,其疲劳性能对车辆运行安全影响巨大,车轴疲劳试验是检验车轴疲劳性能的主要方法。变轨距轮对结构复杂,车轴在不同轨距下载荷会有较大幅度的变化。对于这种复杂结构的轮对,传统的旋转弯疲劳试验方法难以适用,国内尚未做过变轨距轮对的疲劳试验。我国“十三五”先进轨道交通的国家重点专项,又提出了变轨距转向架的研制任务,开展变轨距车轴疲劳试验方法的研究十分重要。本文首先详细地介绍了国内外车轴疲劳理论研究现状,以及国外变轨距车轴疲劳试验开展的情况。根据欧洲标准EN13103对变轨距车轴进行了强度校核,计算出车轴的弯矩以及最危险位置。然后分析了现有车轴标准疲劳性能指标对变轨距车轴的适用性,并通过疲劳分析软件计算了不同加载方式和不同轨距条件下车轴的疲劳损伤。本文通过有限元仿真得到了1435 mm轨距以及1520 mm轨距状态下车轴与车轮的接触应力,并利用Archard磨损模型计算了变轨距车轴的磨损极限边界。为了预测变轨距车轴在实际线路上的损伤,本文还通过多体动力学软件建立了考虑车轴柔性的整车动力学模型,得到车轴在不同线路条件下的载荷以及动应力,并根据线性累计损伤理论计算变轨距车轴在服役过程中的损伤值。为达到疲劳试验加速的目的,基于损伤等效原则,本文将仿真得到的随机载荷时间历程压缩编辑为适用车轴疲劳试验的载荷谱,针对国内现有试验平台及试验条件,提出了变轨距车轴疲劳试验的方案。