一、设计任务 　　设计齿轮传动时，应根据齿轮传动的工作条件和要求、输入轴的转速和功率、齿数比、原动机和工作机的工作特性、齿轮工况、工作寿命、外形尺寸要求等，确定： 　　1、齿轮材料和热处理方式 　　2、主要参数和几何尺寸 　　3、结构形式及尺寸、精度等级及其检验公差等。 　　一般情况下可获得多种可行方案，应根据具体目标，通过评价决策，得出最佳方案。

　　二、设计过程和方法 　　1、齿轮传动的设计过程如下： 　　(1)选择齿轮材料、热处理方式、 精度等级 　　(2)初选齿数、齿宽系数、螺旋角 　　(3)根据强度条件初步计算出齿轮的分度圆直径或模数 　　(4)计算出齿轮的主要几何尺寸 　　(5)设计齿轮结构，并绘制出零件工作图 　　应注意的是，有些参量往往不是经一次选择，就能满足设计要求的，计算过程中，须不断修改或重选，进行多次反复计算，才能得到最佳结果。

　　2、有关参量的选择原则 　　(1)齿轮材料、热处理方式 　　选择齿轮材料时，应使轮芯具有足够的强度和韧性，以抵抗轮齿折断，齿面具有较高的硬度和耐磨性，以抵抗齿面的点蚀、胶合、磨损和塑性变形。另外，还应考虑齿轮加工和热处理的工艺性及经济性等要求。通常，对于重载、高速或体积、重量受到限制的重要场合，应选用较好的材料和热处理方式，反之，可选用性能较次但较经济的材料和热处理工艺。

　　(2)齿轮精度等级 　　齿轮精度等级应根据齿轮传动的用途、工作条件、传递功率和圆周速度的大小及其它技术要求等来选择。一般，传递功率大，圆周速度高，要求传动平稳，噪声低等场合，应选 用较高的精度等级，反之，为了降低制造成本，精度等级可选得低些。选择精度等级时可参考表3-5。

表3-5　齿轮传动精度等级适用的速度范围

　　(3)主要参数 　　1)齿数z 　　闭式软齿面：大，一方面有利于传动的平稳性和减少噪声，另一方面，加大，m减小，可减少金属切削量，节省制造费用；m减小，还能降低齿高，减少滑动系数，减小磨损，提高抗胶合能力。所以在保持分度圆直径d不变和满足弯曲强度的条件下，齿数应选得多些，一般可取。 　　闭式硬齿面、开式齿轮和铸铁齿轮传动，其齿根弯曲强度往往是薄弱环节，应取较少齿数和较大的模数，以提高轮齿的弯曲强度。一般取。 　　对于承受变载荷的齿轮传动及开式齿轮传动，为了保证齿面磨损均匀，宜使大、小齿轮的齿数互为质数，至少不要成整数倍。

　　2)齿宽系数、 　　齿宽系数大，有利于提高承载能力，但却增加了载荷沿齿宽分布的不均匀性，设计时，必须合理选择。一般，圆柱齿轮的齿宽系数可参考表3-6选用。其中，闭式传动，支承刚性好，可取大值；开式传动，齿轮一般悬臂布置，轴的刚性差，应取小值。 　　对于直齿圆锥齿轮传动，因轮齿由大端向小端缩小，载荷沿齿宽分布不均，不宜太大，常取＝0.25～0.3。

表3-6 圆柱齿轮的齿宽系数

齿轮相对轴承的位置

大轮或两轮齿面硬度≤350HBS

两轮齿面硬度>350HBS

对称布置

0.8～1.4

0.4～0.9

不对称布置

0.6～1.2

0.8～0.6

悬臂布置

0.3～0.4

0.2～0.5

　　3)模数m 　　模数圆整为标准值。对于传递动力用的圆柱齿轮传动，其模数应大于1.5mm；对圆锥齿轮传动，其模数应大于2mm。国家标准(GB1357-87)规定的齿轮的标准模数(表3-7)。

表3-7　渐开线齿轮的标准模数(GB1357-87)

　　注：(1)对斜齿圆柱齿轮及人字齿轮，取法面模数为标准模数；对锥齿轮，取大端模数为标准模数； 　　　　(2)应优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。

　　4)螺旋角b 　　b增大可提高传动平稳性和承载能力，但b过大，会导致轴向力增加，使轴承及传动装置的尺寸也相应增大；同时，传动效率也会降低。一般可取。 　　但从减小齿轮传动的振动和噪声来考虑，目前有采用大螺旋角的趋势。人字齿轮传动，因其轴向力可相互抵消，b可取大些，一般可取到，常用30°以下。