高端装备制造业是在高新技术引领下,位于产业链核心的环节,而作为高端装备制造业中的主要零部件,减速器有着举足轻重的作用。传动精度是衡量一台减速器使用性能的重要指标之一,而减速器工作过程中的齿轮动态磨损会导致减速器传动精度低、可靠性低等问题,从而影响了高端装备传动系统的传动精度,制约了性能发挥。因此,分析减速器传动精度的影响因素,开展传动精度时变可靠性分析和优化设计具有重要意义。本文以某二级2K-H型行星齿轮减速器为研究对象,开展了传动误差建模、齿轮磨损数值仿真、减速器传动精度时变可靠性分析和误差参数可靠性优化设计等工作,具体研究内容如下:(1)基于啮合线分析法,考虑减速器中各构件存在的制造偏心误差、安装偏心误差和齿距偏差、齿廓偏差及齿厚偏差等短周期误差,建立了以啮合线当量啮合误差表征的行星减速器传动误差模型。(2)基于Archard磨损模型和Hertz接触理论,建立了行星减速器内部齿轮磨损量的数值仿真计算模型,计算了磨损系数、相对运动距离,并通过对行星减速器使用集中参数法建模求解了齿面啮合点法向载荷,并对数值仿真得到的少量磨损量样本通过高斯过程建立了齿轮磨损预测模型以预测减速器预期寿命内各齿轮的磨损量。(3)针对行星减速器中存在的各类误差及齿轮磨损随机过程,采用改进的基于随机过程离散化的时变可靠性分析方法,对行星减速器传动精度时变可靠性进行分析。根据时变可靠性分析结果获得了行星减速器传动精度可靠度随时间变化的趋势。(4)建立了以加工成本最低为优化目标、期望传动精度可靠度和齿轮磨损量为约束条件的误差参数可靠性优化设计模型,使用序列二次规划法进行求解,获得了最优公差分配。经可靠性优化设计后,传动精度可靠度提高了10.96%,达到99.33%,加工成本降低了3.8%。通过对行星减速器进行传动精度可靠性分析和优化设计,在满足传动精度可靠度和齿轮磨损量要求的前提下,降低了加工成本,为减速器齿轮加工中的公差选择提供了一种有效方法。