本文采用有限单元法对SJ400型齿轮箱的性能进行了数值模拟。SJ400型齿轮箱是应用在海洋平台上的大型装备，它是一套新设计的非标传动结构。为了保证它的安全高效运行需要了解它的动静力性能。本文应用通用有限元软件ANSYS对整个系统做了结构分析与优化。 为了节约计算机资源和计算时间，本文选择厚板单元模拟箱体，对于轴承座的局部区域采用实体单元模拟。壳单元与实体单元的连接采用较为先进的基于MPC方法的壳一实体装配技术。由于未见到这种方法在工程上的应用，本文首先采用小模型考核了这种方法的计算精度，结果表明利用这种方法处理不同自由度单元的连接非常方便，而且计算精度很高能够满足工程计算的需要。为了结构优化设计的方便，在建模时把主要板件的厚度参数化，使静力分析和优化设计共享模型，减少了建模的工作量。在划分网格时手动控制单元的大小和单元的形状，尽量避免退化的三角形单元的出现，提高计算的精度。利用静力平衡条件确定了传动系统作用在轴承座上的力，简化了模型的载荷边界条件。 在结构的动力特性分析中，采用分块Lanczos法提取系统的前10阶模态。从模态分析的结果可以看出，齿轮箱的前十阶振型所对应的频率都很低，与整个提升系统的工作时的激振频率差别很大，不会形成共振。齿轮箱的静力强度分析结果表明，齿轮箱的强度和刚度能够满足齿轮传动系统的要求。 选择主要板件的厚度为优化变量，以齿轮箱的总体积为目标函数，在应力和位移约束条件下对齿轮箱作了结构优化。优化结果显示齿轮箱的各个主要部件的板厚随着迭代的进行整体下降，说明了选择主要部件的板厚为优化变量是合理的。齿轮箱的位移随设计序列变化比较平稳，对板厚的变化不敏感。在整个优化迭代过程中齿轮箱的总体积由初始设计的2.04m<3>变化到最佳设计的1.55m<3>，优化效果比较明显。 通过对结构一系列的有限元分析，完成了预定的分析目标，得到了SJ400型齿轮提升系统的动、静力性能的数值模拟结果。