行星齿轮变速器具有结构紧凑、可动力换挡、工作状态平稳、便于功率的分流和汇合、便于实现变速器的系列化等优点，广泛的运用在车辆、油田设备、轨道交通等领域，并迅速向其他领域扩展。作为掘进机切割部的核心动力传递机构，变速器需要替代原本的单速减速器，使掘进机满足对不同地质巷道掘进的适应性，能在不同的转速下工作变得十分重要。目前国内的变速器生产大多为仿制国外产品，即使是自主研发，也只是基于传统的设计方法，缺乏整套的现代设计方法的流程，导致产品的市场竞争力不高。为解决上述问题，本文通过对行星齿轮变速器的现代设计及分析方法进行了研究，将行星齿轮变速器运用在掘进机中，其主要的研究工作如下:　　①采用几何学理论对齿轮的渐开线形成原理进行分析，通过行星排的转速方程式推导出变速器可能的构形方案，分析了行星齿轮变速器的总体设计方案。　　②以体积最小及重合度最大为目标，运用MATLAB进行各行星排参数优化，提高了重合度，大大减小了行星齿轮系统的体积。分析了变速器各挡位的转速及扭矩，建立了效率数学模型并进行了计算。　　③采用现代设计方法及对工程设计软件的应用，对行星齿轮变速器进行三维设计及装配，对变速器虚拟样机进行了运动仿真。建立有限元分析模型，对行星齿轮接触、弯曲应力及行星架的受力进行分析。通过有限元分析，其结果与理论计算结果相对比，验证了整体设计的正确性，同时也证明了零件的强度满足实际工况的负载要求。通过运动仿真，验证了行星齿轮变速器能够满足传动设计要求。　　④采用了现代制造技术方法，对齿轮加工的工艺流程、齿轮热处理及检测方法进行了分析。搭建了变速器试验台，分析样机的传动性能，与理论结果比较，验证了本次行星齿轮变速器理论模型的正确性，表明本文中所使用的设计分析方法的合理性。