自升式海洋平台的核心部件为提升齿轮箱,提升齿轮箱的设计及啮合特性分析将直接影响整个海洋平台的工作性能。论文以某自升式海洋平台提升齿轮箱为研究对象,对提升齿轮箱进行构型分析与构型方案设计,建立了提升齿轮箱配齿优化模型,完成了几何设计,并建立传动系统啮合特性分析模型,研究不同工况下提升齿轮箱的啮合特性,从宏观参数优化和微观修形两个角度对传动系统进行优化,以改善提升齿轮箱的啮合特性,并完成提升齿轮箱的耐久疲劳及型式振动试验。论文研究对指导提升齿轮箱传动系统的设计开发具有重要学术意义与工程应用价值。论文主要研究内容与结论如下:（1）在归纳总结现有提升齿轮箱构型的基础上,利用图论法和邻接矩阵法对四级NGW行星传动开展构型分析,排除构型同构,选择合适的构型;考虑单极约束和级间约束条件建立以体积最小、级间强度差最小为优化目标的优化设计模型,优化后,体积传动减小约10.21%,各级间的最小接触强度和弯曲强度差距大幅减小;根据齿轮几何尺寸和工况,完成了提升齿轮箱传动系统强度分析和效率计算。（2）考虑柔性行星架和箱体,建立提升齿轮箱传动系统啮合特性分析模型,在正常提升和预压提升两种工况下进行包括接触性能、齿根应力、传动误差和啮合刚度的提升齿轮箱啮合特性分析。结果表明,两种工况下,提升齿轮箱各齿轮副齿面最大接触应力偏大,齿根应力峰值分布于齿宽方向两端,有明显的偏载现象,同时其传动误差峰峰值和啮合刚度均值偏大,需要进行传动系统的优化以改善提升齿轮箱的啮合特性。（3）在研究压力角对提升齿轮箱啮合特性影响的基础上,提出提升齿轮箱各级齿轮副的修形方案。可以发现,压力角优化后,提升齿轮箱较优的压力角组合为25°、26°、27°和26°,齿根应力减小,传动误差峰峰值和啮合刚度均值减小;轮齿修形后,除个别齿轮副外,各齿轮副的齿面最大接触应力降低,齿根应力峰值分布在齿宽中部,传动误差峰峰值大幅减小,啮合刚度均值降低,提升齿轮箱的啮合特性得到优化。（4）搭建了提升齿轮箱试验平台,开展了耐久疲劳及型式振动试验,获得齿轮箱的振动以及传动效率,并对齿轮箱各级齿轮进行着色及磁粉探伤。试验结果表明,提升齿轮箱各级齿轮无损伤,振动水平在允许范围类,传动效率与理论计算结果接近,验证了提升齿轮箱的设计合理性。