可控启动装置(Controlled Start Transmission,CST)是使大惯性、大功率驱动刮板输送机平稳启动、制动的软启动装置之一。CST是由齿轮传动系统、液粘离合器等组成的机电液一体化传动系统,其负载具有时变性和大冲击载荷的不稳定性。采用的行星轮系的行星架与负载链轮相连接,故行星轮系的力学性能的好坏将直接影响CST的性能及使用寿命,因此本文对其进行了有限元分析。首先,建立CST行星轮系平移—扭转非线性动力学模型、三维模型及有限元模型,并进行静力学及模态分析,得到额定工况下的最大应力值为250.91MPa,只有前两阶固有频率低于1000Hz,说明具有足够的刚度与强度。其次,建立了考虑变形、摩擦力与惯性力的CST行星齿轮传动非线性接触动力学分析模型,利用角速度、接触力时域及频域曲线验证了仿真模型的正确性,得到了行星齿轮传动时轮齿各个位置的应力历程及每个啮合位置上接触力历程,为行星齿轮的均载特性及疲劳特性分析提供了载荷数据。再次,分析了行星轮系的均载性能及不同均载措施、冲击载荷、惯性载荷、输入转速及接触参数对其的影响。可得太阳轮浮动的均载效果显著。冲击载荷的作用将使行星轮间的载荷分配更不均匀。最后,利用线性累积损伤准则及名义应力法来对齿轮疲劳寿命进行预测。仿真得到额定工况下行星轮系最小应力循环次数为1.32×107次,最先发生疲劳失效的部位是靠近节线的内齿圈轮齿齿根面上。并分析了载荷、表面粗糙度、平均应力修正方法等因素对其的影响。冲击载荷的作用将减小行星轮系的最小疲劳寿命。行星轮系最小疲劳寿命会随着过载量的增加而呈现指数下降趋势。