80年代以后，国内在自升式海洋钻井平台领域的研究基本处于停滞不前，平台所需要的主要的传动机构(如大型减速器、新型传动系统等)仍然需要从国外高价进口，国内拥有丰富的加工制造基础和能力，但其设计能力和创新能力还不够。本文以三桩腿自升式海洋钻井平台为研究对象，围绕其爬升系统和锁紧系统主要做了以下研究工作：　　 (1)基于分支界定算法编制了应用于齿轮传动系统的离散优化程序，实现了混合式L型多级串行行星齿轮减速器的离散优化设计(实现齿轮模数、齿数的离散取值)，以优化设计方案为基础研制了应用于三桩腿自升式海洋钻井平台的大传动比大功率L型减速器优化设计参数及总体设计方案；利用机械动力学分析软件ADAMS对设计方案齿轮传动系统从时域和频域两方面进行了动力学分析，并就分析结果给出合理的解释；　　 (2)研究了三桩腿自升式海洋钻井平台爬升系统的工作原理，并由此设计出低速重载齿轮齿条爬升系统；在多种工况下(平台自重及可变载荷作用下、任意方向风载荷作用下、自重可变载荷与任意方向风载荷共同作用)对桩腿进行力学分析，并基于有限元法对齿轮齿条进行了接触分析，得到了合理的分析结果；　　 (3)设计出应用于三桩腿自升式海洋钻井平台的锁紧系统，该装置具有自动调整和自动复位的功能；在锁紧状态下对锁紧齿条进行了力学计算，得到了锁紧齿条的轴向载荷分布、齿条变形分析、单个齿牙的应力分析；　　 (4)制作出1:5的自升式海洋钻井平台专用混合式减速器物理样机及其相匹配的爬升系统与锁紧系统，组合各机构物理样机得到本文所研究的三桩腿自升式海洋钻井平台缩小比例的物理样机.