随着经济飞速的发展,陆地资源大规模的消耗,海上资源的开采开始受到各个国家的重视,研究学者对海洋平台的研究变得越来越多。海洋平台从以前的近海开采开始变成远海开采,因此对海洋平台提出了更高的要求,由于海洋平台的工作环境较为恶劣,因此对于海洋平台的可靠性研究开始变成一个不可忽视的课题,要把经济性和可靠性的指标结合起来作为衡量一个产品是否成功的指标,对于海洋平台齿轮箱的结构设计更是如此,如何在大传动比的情况下分配更优的传动比且保证传动系统的强度达到要求,振动较小,保证系统的效率成为新的研究方向。由于行星轮系具备质量小,空间利用率高,传动比高,效率高等特点,并且可以有效地利用功率分流性,同轴性等优点适合海洋平台齿轮箱的空间小,传动比大,大功率传动的要求。对于大传动比齿轮箱而言,传动比的分配直接影响齿轮箱的承载能力和使用寿命。因此对齿数比的分配进行研究将是十分有必要的。本课题针对海洋平台三级NGW行星结构齿轮箱,其运动方式是以太阳轮将扭矩传递到行星轮,行星轮传递到行星架,行星架经花键传递到下一级太阳轮轴上,本文以齿轮箱的每级的齿数比作为优化对象,依据齿面等接触强度为原则分配大传动比,且比较在每级行星轮系使用的行星轮个数对行星轮系齿圈最大外径和及其最大体积和的影响。对齿轮的弯曲安全系数及接触安全系数做强度校核,运用ABAQUS、FEMFAT软件对齿轮轴进行应力计算及其疲劳损伤的计算,检测其应力分布情况及计算线性累计损伤率。最后基于SIMPACK软件对行星结构齿轮箱的系统进行动力学仿真,求解出齿轮箱箱体振动位移值及其振动速度值并进行分析。主要研究内容如下:(1)以等接触强度为原则,以宽径比,均载系数为约束,以三级齿圈外径和最小和三级齿圈体积和最小为优化目标,基于MATLAB软件,开发出一套可靠的分配齿数比的系统。(2)在MASTA软件的帮助下建立齿轮箱模型,计算弯曲应力,接触应力,得出其数值小于弯曲应力极限和接触应力极限,并对齿轮弯曲安全系数及其接触安全系数进行计算。(3)根据名义应力法和线性累积疲劳损伤理论,基于Von Mises屈服原则对太阳轮轴进行强度校核和疲劳分析,运用FEMFAT软件计算太阳轮轴的最大应力和最大累积疲劳损伤结果。通过应力分布图监测结构设计结构合理性。(4)综合有限元软件对齿轮箱传动系统进行动力学模型建模,在齿轮箱上设置传感器,仿真分析出齿轮箱振动位移、振动速度值。本文针对齿轮箱的齿数比分配,适用于三级直齿轮行星结构,特别是在需求为大传动比的项目在分配齿数比,分配行星轮系行星轮个数。该方法适用于一些船用齿轮箱的工况,同样也对其他的工程机械的齿轮传动提供了参考价值。