本文从行星减速器的结构特点及在起重机上的应用角度，探讨研究零部件的轻量化技术，以推广行星减速器的应用，实现起重机械轻量化目标。
1.特点分析
（1）行星减速器优点
行星传动减速器与普通定轴减速器相比，具有体积小、质量小、结构紧凑、承载能力高等优点。其每组行星单元有3～7个行星齿轮，可进行载荷分流；它采用内齿轮传动，径向尺寸小，承载能力高，输入与输出轴共轴线，大大减小了长度尺寸；其齿轮壳体采用内齿圈设计，替代了定轴减速器的庞大箱体。
行星传动有附加运动，能容易地实现较大的传动比，采用对称的分流传动结构，有利于提高传动效率。由于行星齿轮均匀分布，能使惯性力相互平衡，故行星减速器运动平稳，抗冲击和振动能力较强。
（2）行星差速传动减速器
重型起重机减速器一般采用多级行星差速传动减速器。一般行星传动采用多级行星串联传动，靠末级行星传动承担载荷输出。如图1所示，载荷输出由末级行星架与卷筒连接并输出时，末级行星传动的体积会很大。而行星差速传动能将多级行星单元共同传动到齿圈输出，如图2显示的是3级行星齿轮都传递到齿圈共同输出，图3显示的是齿圈与卷筒连接并输出。当行星差速传动减速器与一般行星传动减速器制造和工作条件相同时，行星差速传动减速器质量能减轻20以上。因此行星差速传动是减速器轻量化的关键技术，其与定轴齿轮减速器参数对比如附表所示。
（3）硬齿面齿轮热处理
采用硬齿面齿轮传动替代软齿面或中硬齿面齿轮传动，在一定范围内可使减速器轻量化。对外齿轮采用优质渗碳钢并经渗碳淬火处理，表面硬度可达到58～62 HRC，与调质齿轮比较接触强度成倍增长，而弯曲强度比调质齿轮约增加50以上。对内齿轮采用合金结构钢并经调质、氮化处理后，心部硬度可达270～310 HB，表面硬度可达550～700 HV，齿面接触强度明显提高，能承担更大的载荷。资料介绍，某轧机减速器用硬齿面齿轮替代调质齿轮后质量减轻40，减速器速度成倍度提高。
（4）齿轮修形
为了减小啮合冲击，改善齿面润滑状态，降低啮合噪声，需对齿轮的齿形和齿向进行修整。如需改善某些高速齿轮啮合质量，还应增大齿轮的齿高系数，以使其弯曲变形会更大。对承载能力高、精度等级高的硬齿面齿轮采用齿轮齿形和齿向修形技术，不仅能提高齿轮接触精度和啮合质量，还能提高许用节圆线速度40左右。
（5）新材料应用
随着上述硬齿面齿轮的采用，齿轮的材料也发生了较大变化，与常用的20CrMnTi比较，在硬齿面齿轮材料中，20CrMnMo材料抗拉强度、冲击值提高10，17Cr2Ni4材料抗拉强度、冲击值提高30，采用42CrMo整体锻造的行星架比铸造或组合的行星架质量减轻30以上。采用增加淬透性的材料，也有助于提高大模数齿轮的心部硬度，从而提高大模数齿轮的弯曲强度。此外，可采用新型粉末冶金多摩擦片式制动替代尺寸庞大的带式制动或钳盘式制动。
