齿轮减速器总传动比为输入轴转速与输出轴转速之比值，这是很好计算的。但减速器的传动级数很少是单级的，一般有二级，三级，四级传动，而传动形式也有圆柱齿轮减速器，圆锥D圆柱齿轮减速器，行星齿轮减速器，悬挂式减速器等多种。

　　不同传动形式与不同传动级数的减速器传动比分配受到各自条件的限制。如圆锥D圆柱齿轮减速器，其中锥齿轮传动，由于该齿轮加工比圆柱齿轮加工困难得多，锥齿轮尺寸越大，加工越困难，所以，这一级传动比不能太大，在传动比分配时就要加以限制。又如门座式起重机悬挂式减速器为三级斜齿圆柱齿轮传动，由于该减速器为悬挂式，缩小体积和减轻重量是传动比分配中的焦点。同时，该减速器由于输出轴上外花键与该轴上套筒内花键联接，这就大大地增加了输出轴部分的径向尺寸，传动比分配不当时，前一级大齿轮就会与轴上花键套相碰，这是该减速器传动比分配的难点。另外，传动比分配还要考虑齿轮润滑和齿轮强度等问题。因此，传动比分配是减速器设计中一个关键技术，传动比分配是否合理，对减速器的外廓尺寸，工作性能，寿命，润滑方式等影响甚大。我们在软件开发时，对传动比分配主要考虑如下原则：1）限制性原则。各级传动比应限制在一定范围内，一般锥齿轮传动比i≤3；而圆柱齿轮传动比i≤6，对于具体减速器，还要根据具体情况加以限制。

　　2）协调性原则。传动比的分配应使整个传动装置的结构匀称，尺寸比例协调，不允许相对运动零件之间发生横向或纵向干涉。

　　3）等强度原则。设计中应尽量使各级齿轮的接触强度接近或相等，以便使各级齿轮使用寿命接近相等。

　　4）等浸油深度原则。对于飞溅润滑的减速器，传动比分配要考虑到，为保证各级齿轮良好的润滑，各级大齿轮尺寸相差不宜太大。

　　5）优化原则。当要求设计的减速器重量最轻或外形尺寸最小时，应考虑通过调整传动比及齿轮的部分参数用优化方法求解。

　　根据以上原则分配的传动比是比较合理的，但在某些情况下仍不能满足用户要求，某些特殊机械的减速器，传动比分配另有特殊要求。作为一个减速器CAD软件，首先不能放弃以上基本原则，同时也要考虑不同用户的要求。在设计中可根据传动形式和传动级数，按照等强度原则，并参考日本住友D汉森齿轮箱标准和西德Heuder齿轮箱标准等国际权威资料进行传动比分配，以Win- dows窗口形式显示分配结果，同时建立"在线帮助"窗口，允许用户对已分配的传动比进行修改。

　　用户修改的传动比分配值，计算机重新计算出总传动比，此总传动比称为实际传动比。实际传动比与理论总传动比之间误差应控制在±5%范围之内，否则软件将提醒用户重新修改各级传动比分配值。

　　2齿轮标准与非标设计模块。

　　对于弧齿锥齿轮设计，我们在软件中提供了几种齿形（即格里森等顶隙齿形，埃里姆斯等顶隙收缩齿形与洛卡氏等齿高弧齿锥齿轮）的设计程序。在弧齿锥齿轮设计中，值得注意的是变位问题。用范成法加工圆锥齿轮时，若刀具所构成的产形齿轮分度面与被加工圆锥齿轮分度面相切，则加工出来的是标准齿轮；当把齿轮刀具分度面沿被加工齿轮的当量齿轮径向移动一段距离时，加工出来的齿轮为径向变位齿轮。如果大小齿轮变位系数之和x1+x2=0，则该对齿轮传动为高变位传动；否则该对齿轮传动为角变位传动。我们在齿轮减速器CAD软件系统中，对弧齿锥齿轮传动一般采用高变位传动，因为这种变位方法可以避免小锥齿轮根切，提高承载能力和改善传动性能，而且计算简单。在径向高变位的同时，我们还采用切向变位，称为高切变位。高切变位除了具有上述高变位的优点之外，还可以均衡大小齿轮弯曲强度，同时改善由于高变位所引起的小齿轮齿顶厚度过薄的现象，从而进一步提高齿轮传动强度和改善传动性能。斜齿圆柱齿轮减速器CAD软件中一个突出的问题是标准与非标设计问题。齿轮中心距在300mm到500mm之间时，我国标准中心距（GB3480-80）是315，355，400，450，500；日本住友D汉森标准有341，408，459等。采用标准中心距，往往使齿轮减速器的结构尺寸和重量都增加很多。例如，按强度公式得出齿轮中心距为365mm，采用我国标准，则中心距要扩大到400mm，采用日本标准，要扩大到408mm，从而使减速器重量大约增加11%～15%，这不但造成浪费，而且有些减速器（如悬挂式减速器）的设计是不允许这样作的。针对这种情况，我们在CAD软件设计中同时设立两条路径，一是标准设计，二是非标设计。在非标设计中，斜齿轮螺旋角是一个关键问题，一般螺旋角取值8°～15°。为此，我们在程序中设立了三种调整方法供用户选择。

　　1）采用标准齿轮传动，不用变位齿轮。用户对由强度设计得到的中心距进行圆整，然后不断改变齿数，直到得出满意的螺旋角值。

　　2）用变位齿轮，采用标准螺旋角，计算的变位系数要保证齿顶不会变得太薄，齿根不根切，否则再调整齿数以达到目的。

　　3）选定齿数，采用变位齿轮。不断调整变位系数与螺旋角，达到满意程度，否则，再修改中心距数值以达到目的。

　　上述两个通用模块可供任何减速器CAD调用。

　　3软件系统的模块化处理减速器CAD系统是比较复杂的，它包含运动参数与动力参数的计算，传动零件（齿轮，蜗轮，带传动等）的设计计算，键联接选择计算，轴的结构设计与强度校核，轴承选择与寿命计算，联轴器选择计算，箱体及附件的结构设计与选择以及所有零件图与装配图的参数化绘图。特别是我们与郑州机械研究所联合开发的"直交轴与平行轴可变级减速器CAD系统"，它包含两种传动形式的标准与非标设计，每种传动形式都包含二级，三级，四级传动。标准设计中，每种传动级数又包含十种规格的中心距，软件系统实际上包含了60种减速器的标准设计与许许多多非标设计，如此复杂的CAD软件系统就必须采用模块化设计。我们对减速器CAD系统一般划分为三大主模块，各主模块又划分成若干子模块，根据需要，子模块可分为一级子块，二级子块，三级子块等等。主模块为参数生成模块，数据库模块，参数绘图模块。

　　其中，参数生成模块的功能是动力参数与运动参数的计算，轴的结构设计与轴承组合设计，传动零件强度或寿命计算等。数据库模块负责数据收集整理和传递。我们采用Access数据库，在一个文件中包含几十个数据表格，利用VisualBasic5.0实现对数据库的创建，维护，管理与调用。参数绘图模块从数据库中获得数据实现零件图与装配图的参数化绘图。参数绘图的关键技术是装配图的装配消隐，零件序号自动排序以及明细表的自动填充等。模块化设计使软件系统层次清晰，可读性强，有良好的用户界面。

　　4结语。

　　由于齿轮减速器的种类繁多，现代科学对CAD软件系统的要求也越来越高，我们在减速器CAD系统开发方面虽然积累了一些经验，本文仅叙述了部分技术关键，在此领域中尚有许多技术问题需要进一步探讨。