大型提升机多级行星减速器在矿山生产中应用广泛。减速器箱体作为减速器的重要组成部分,其设计优劣对减速器的性能有很大影响,过去由于技术条件的限制,设计人员在设计时只能凭借传统的设计经验采用增加箱体壁厚的方法来提高结构强度,但这同时也增加了减速器的质量,造成材料的浪费并增加了成本。为了解决这一问题,减速器的轻量化设计显得越来越有必要。本文作者在国家科技支撑计划项目“大型矿山、起重传动装置轻量化及降噪关键技术研究”(项目号:2013BAF01B05)的资助下开展了如下研究工作:①针对矿用提升机多级行星齿轮传动减速器的工作特性,利用有限元法建立了减速器箱体的有限元模型,在此基础上对箱体进行了动力学分析,得到了箱体在极限工况下所受到的载荷激励。根据拓扑优化分析的要求对箱体模型进行了前处理,在极限工况下对处理后的模型进行了静力学分析,得到了减速器箱体拓扑优化模型在极限工况下的强度、刚度等参数。②根据静力学分析结果,采用变密度法对箱体展开以加权最小体积分数为优化目标,以位移、最小成员尺寸和最大成员尺寸为约束的结构拓扑优化,根据拓扑密度云图对箱体进行优化设计,优化后箱体重量减轻9.12%。对优化后的减速器箱体进行了静力学强度/刚度分析、动力学强度/振动速度分析、模态分析,与原箱体模型的分析结果进行对比,结果表明,优化后的减速器箱体的使用性能满足要求,对齿轮箱进行了振动分析,证明了动力学模型的可靠性。③对齿轮传动系统的固有特性进行了分析,结合相位调谐理论对齿轮传动系统的固有特性进行了讨论。