随着工业化社会的发展，人们对矿物燃料能源的需求日益增多。同时，由于过度的开采和使用矿物燃料能源所引发的能源危机、环境污染等问题也越发严重。如今，人们已经意识到建立起以可再生能源为主的新能源体系的重要性，对风能、水能、太阳能等新能源的研究与利用也逐渐深入，其中，风能因其资源无穷无尽并且不会造成污染的特点，受到世人愈发关注。目前，风力发电是发展最快，且最具规模化开发条件的风能利用技术形式。风电场是大规模利用风能的最有效方式，20世纪80年代初在美国加利福尼亚州兴起。随着风力发电技术的不断成熟和加工制造行业的进一步发展，风电成本持续下降，需求不断上升，预计在2020年前，全球风电装机容量仍将以年均约20%的高速增长。我国风电产业近年来发展势头十分迅猛，仅从风电装机容量看已成为世界风电最大国，但由于起步较晚，目前风力发电机组的国产率仍然不是很高，这在很大程度上制约了我国风力发电产业的进一步发展。这其中，如何提高独立研究开发并制造风电机组的能力，成为一项重要课题。本文以风力发电机组齿轮传动系统为研究对象，重点分析其中的行星轮系传动：以水平轴风电机组中普遍应用的2K-H型行星轮系为例，对其进行结构分析、传动比计算、受力分析、强度校核、参数选择等一系列分析；采用机械优化设计方法，确定了风电机组传动系统中行星轮系优化设计的设计变量，并综合考虑轮系整体的体积、重量、结构尺寸之间的相互关系，确定以最小体积作为优化设计的目标，结合行星轮系齿数条件、轮齿接触强度、弯曲强度等约束条件，建立起行星轮系优化设计的数学模型；经过设计程序的运算及对计算结果的参数圆整，求出特定条件下风电机组中行星轮系的最佳参数选择和设计方案，为减小风力发电机组传动系统中齿轮机构的结构尺寸，从而降低风电机制造成本打下基础。