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船用齿轮箱是绝大多数船舶主推进系统中衔接主机与螺旋桨必不可少的重要设备，其发展应用水平的高低是衡量一个国家船舶装备制造业实力的重要标志之一。应用于快艇、行政执法船等高速船舶上的主要是中小功率的齿轮箱，这些齿轮箱在结构紧凑性、轻量化以及输出稳定性上都有着更高的要求，目前国产的中小功率船用齿轮箱均无法很好地满足使用需求，因此研究设计一种体积更小、重量更轻且符合相关船舶装备制造设计规范的中小功率船用齿轮箱具有极高的理论意义和工程应用价值。 本课题将以从德国罗曼—施托尔德福特公司(Lohman&Stolterfoht)引进的应用于普通船舶的GWS3639齿轮箱作为研究对象，运用轻量化设计和仿真分析的方法，基于KissSoft、SolidWorks、Ansys等CAD/CAM软件的功能，设计新的齿轮箱离合器结构、优化主传动齿轮参数、并对新箱体进行建模和仿真分析以及试验验证，研制出满足高速船舶用的中小功率轻型齿轮箱。主要研究内容如下: ①离合器部件及传动结构的优化设计与验证分析。通过优化GWS3639离合器部件及其与齿轮的传动方式，设计新的齿轮支撑结构，并运用KissSoft软件进行分析验证和优化，达到轻量化的设计要求。 ②齿轮副参数的优化设计。以GWS3639齿轮箱为样板，分析设计合理的齿轮副参数，并通过齿轮修形的方法在等承载条件下通过减小中心距达到轻量化的设计目的。 ③箱体的轻量化设计和有限元分析。基于新设计的主传动结构，在保证刚度的同时，采用铸铝材料设计新的箱体以减小重量，并通过有限元分析的方法进行验证。 ④齿轮箱台架试验及可靠性分析。通过台架试验及实船使用，验证新设计的中小功率轻型船用齿轮箱的可靠性。