行星轮系具有体积小、结构紧凑、承载能力强、传递功率大、效率高等优点，被广泛应用在航空、船舶、冶金、工程机械等领域。NGW型行星齿轮传动由太阳轮、内齿圈和公用行星轮组成，其结构简单、轴向尺寸小、工艺性好，能多级串联成传动比很大的轮系，已成为动力传动中应用最广的一种行星传动机构。因此，开展NGW型行星齿轮传动系统的分析研究，对促进行星齿轮传动技术的发展有着现实的意义。本文结合某NGW31型行星齿轮减速器的设计，利用Romax Designer虚拟原型工具对其进行了较系统的仿真分析和优化研究。具体内容和主要结论如下：（1）基于Roamx建立了该行星齿轮减速器的动力学刚柔混合模型，充分考虑由于行星架和箱体的结构柔性、轴变形以及轴承游隙和轴承刚度引起的齿轮啮合错位对齿轮强度校核各相关系数的影响，对各个齿轮的运行情况进行了仿真分析；并建立了传统刚性模型，将刚柔混合模型和刚性模型的仿真结果进行对比分析，以说明刚柔混合建模的合理性和必要性。此外，对输入输出轴进行了强度校核、使用ISO281（1990）寿命预计方法和Romax修正寿命预计方法计算了轴承的寿命以及对行星架进行了静应力分析。（2）对行星架和箱体进行了有限元模态分析，分别提取了前8阶模态，找出其振动的敏感部位，验证了结构设计的合理性。（3）采用Romax Designer齿面微观优化模块对太阳轮和行星轮1进行齿面微观分析与修形，修形后使齿面单位最大载荷降低了29.4%，改善了齿面接触应力分布，提高了轮齿的承载能力和寿命。通过本文的研究，为齿轮传动系统的仿真与优化提供了一种可借鉴的现代设计方法。