标准圆柱齿轮传动虽具有设计简单、互换性好等优点，但也有一些不足之处，如齿轮齿数少于某特定齿数时会发生根切现象、实际中心距不等于标准中心距时无法安装或侧隙过大、一对啮合齿轮中大小齿轮的承载能力与寿命相差较大等。 为了改善标准齿轮的上述不足，须对标准齿轮进行必要的修正，目前采用最广泛的是变位修正法。齿轮变位是通过改变齿轮加工刀具与轮坯的相对位置来实现的，刀具远离轮坯中心，加工的齿轮为正变位齿轮。反之，若刀具趋近轮坯中心，加工的齿轮为负变位齿轮。与标准齿轮相比，变位齿轮的分度圆、基圆与齿距均不变，但齿厚、齿槽宽、齿廓曲线的工作段、齿顶高、齿根高等都发生了变化。齿轮变位修正的程度取决于变位系数，若两啮合齿轮的变位系数均为零，则为标准齿轮传动; 若两齿轮的变位系数符号相反且大小相等，则为等变位齿轮传动;若两齿轮变位系数之和不等于零，则为不等变位齿轮传动。通过变位修正法制造渐开线圆柱齿轮, 不仅可以避免根切现象，还可以配凑中心距、提高齿轮副的承载能力和缩小机构的结构尺寸，并且不会增加加工制造的难度，因此变位齿轮传动在各种机械中得到了广泛的应用。

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目前机械产品的开发向轻量化、智能化和集成化方向发展，需要设计人员快速把握市场的需求，及时地推出适合市场需要、充满竞争力的新产品。渐开线圆柱齿轮传动作为一种典型的齿轮传动机构，其设计制造在现代机械产品开发中占有十分重要的地位。随着制造技术的不断发展，渐开线圆柱齿轮传动的制造工艺与装备已相对比较成熟。但受其结构及工作性能复杂性的影响，其设计技术多年来相对滞后，仍以传统的经验设计法为主要设计手段，难以满足当前制造业智能化、轻量化发展的要求，因此提高齿轮传动机构的智能化设计水平已成为制造业必须面对和解决的重要技术内容。渐开线圆柱齿轮传动的智能设计涉及机械传动、材料 力学、计算机仿真和有限元等多个技术领域，是一项复杂的系统工程，要实现其智能化设计，须解决两大技术问题，即渐开线圆柱齿轮传动参数化设计及优化技术和渐开线圆柱齿轮传动仿真分析技术。

齿轮传动是机械传动中最重要的传动形式之一，具有效率高、工作性能可靠、传动比稳定等特点，其传递的功率可高达数十万千瓦，因此被广泛应用于各种减速器和机械传动系统。齿轮传动形式多样，按照齿轮结构的不同，可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动等，其中圆柱齿轮传动由于结构形式简单、设计制造相对容易，在各种机械装置中应用最为广泛。齿轮啮合传动是通过啮合齿轮的共轭齿廓来实现的，为了保证齿轮传动的准确性与运动平稳性，齿廓曲线的设计不仅要满足传动比的要求，还需综合考虑其承载能力的高低、加工制造的难易以及对中心距偏差的敏感性等因素。对于定传动比齿轮而言，齿廓曲线可采用渐开线、摆线、抛物线、圆弧和余弦曲线等，综合考虑上述各种因素，渐开线齿形比其他齿形具有更多的优点，如传动比恒定不变、中心距变动不影响传动比、渐开线齿廓之间的正压力方向不变等，因此渐开线齿轮在生产中得到了最为广泛的应用。

渐开线圆柱齿轮传动分为渐开线直齿圆柱齿轮传动与渐开线斜齿圆柱齿轮传动。直齿圆柱齿轮端面齿廓为渐开线，在支撑轴无变形的理想条件下为全齿宽啮合，实际承载时受轴与齿轮的变形、齿轮副在轴上不对称布置等因素的影响，直齿圆柱齿轮传动在齿宽方向会产生偏载，无法实现全齿宽啮合，严重影响承载能力与齿轮寿命。此外，直齿圆柱齿轮啮合传动时，接触线与轴向平行，受载时轮齿同时进人和脱离啮合，导致传动平稳性差，冲击、振动和噪声较大。斜齿圆柱齿轮传动有效地克服了直齿圆柱齿轮的上述缺点，其法截面齿廓为渐开线，啮合传动时接触线与齿轮轴线有交角，齿轮轮齿沿齿向逐渐进人和脱离啮合，所受载荷是逐渐加上且逐渐卸掉的，与直齿圆柱齿轮相比，传动平稳，冲击、振动和噪声较小，因此在承载能和运动平稳性要求较高的场合，多釆用斜齿圆柱齿轮传动。