行星齿轮减速器具有体积小、传动比大、承载能力大等特点，在机械工程上有着广泛的应用，采煤机截割部就是运用行星齿轮减速器来传递采煤截割工作扭矩的，其性能的优劣对采煤机的开采性能影响较大。由于采煤机的工作场所受空间限制，要求行星齿轮减速器在满足所传递功率的条件下，外形尺寸越小越好，这样有利于改善采煤机的工作性能，但是行星齿轮减速器又需要传递较大的功率，结构尺寸过小，会造成零件强度不足而降低使用寿命，结构上必须进行优化。传统的行星齿轮减速器设计方法是根据总传动比，初步确定主要结构参数，再根据安装条件、邻接条件、同心条件等逐步配齿计算获得一组参数，然后进行强度校核，如果强度不满足要求，就需要重新验算，因此计算量大、重复次数多，参数之间也难以优化组合。为了解决这一实际问题，本文对行星齿轮减速器的优化设计进行了深入细致的研究。根据其结构最紧凑的设计要求，确定了以行星轮和太阳轮总体积为最小的目标函数，同时根据行星齿轮减速器相关的设计准则，确定了约束条件，建立了优化设计的数学模型。通过运用该模型对MG-1370型采煤机截割部行星齿轮减速器进行优化设计，使结构在满足传递额定功率的前提下，体积减小了20.22％，径向尺寸减小了11.03％，改善了其工作性能。在求解计算过程中，运用MATLAB软件的优化函数工具箱进行求解，避免了复杂计算机程序的编制，简化了求解过程，提高了工作效率。在结构设计上，运用Pro／E软件强大的三维实体造型功能，创建了行星齿轮减速器的三维实体模型，该模型的创建有利于产品的改进、制造以及工程分析，提高了产品的数字化程度。另外，通过虚拟装配有利于校验零件间的装配关系，减少了审图的工作量和装配错误发生的可能性，缩短了产品的开发周期。为了验证行星齿轮机构中最薄弱环节的零件强度，对太阳轮进行了弯曲强度有限元分析。在分析过程中，探讨了单元类型选择、网格划分、精确加载位置和加载方法的合理性，并通过分析得到了齿轮弯曲强度等值应力云图，证明了所设计的太阳轮满足强度要求。