1.圆柱齿轮传动的计算机辅助设计的现状和发展趋势。

　　（1）圆柱齿轮传动的计算机辅助设计的现状。近2年来，圆柱齿轮传动的计算机辅助设计在国产化的开发方面取得了新的发展，这对进一步促进CAD技术在我国企业中的应用起到很大的作用。目前我国CAD技术研究者已经研究出了一些传动装置的计算机辅助设计软件。但针对圆柱齿轮传动的计算机辅助设计的开发为数不多，进一步开展此方面的CAD技术的研究，开发和在企业中推广应用，仍是我们从事CAD技术工作人员的十分迫切的任务。

　　（2）圆柱齿轮传动的计算机辅助设计的发展趋势。当今世界各国齿轮技术发展总趋势是向"六高"，"二低"，"二化"方面发展。"六高"即高承载能力，高齿面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高传动效率；"二低"即低噪声，低成本；"二化"即标准化，多样化。圆柱齿轮传动的计算机辅助设计的发展也正向着实用，简明精确和人工智能化的方向即圆柱齿轮传动专家系统发展。此系统是由设计领域的专家将拥有的领域知识和实践经验，通过人工智能的方式，形成专家系统，进而在圆柱齿轮传动设计领域进行应用的系统软件设计。

　　本系统设计与国内外已经进行的研究有所不同，注重将参数化设计与计算机辅助绘图结合起来，实现优化设计，强度计算和显示绘图一体化；同时，注重人机的对话和交流，实现了人机互动。

　　2.圆柱齿轮传动的CAD系统设计。

　　本系统主要针对直齿，斜齿圆柱齿轮传动的设计，可以进行齿轮传动的简单设计，数据计算，生成简单的结构图，基本可以完成对齿轮传动的设计要求。

　　本系统尝试让工程师从繁重的计算，制图工作中解脱出来，从而把设计的重点放在具体方案的考虑上，节约宝贵的时间，提高设计效率。

　　（1）圆柱齿轮传动CAD系统软件研制方法。齿轮传动是工程应用中普遍使用的机械传动装置，其设计过程繁琐，周期长，效率低，研制开发其CAD软件具有重要的意义。在分析齿轮传动设计过程的基础上，探讨齿轮传动CAD软件开发的关键技术，进而在WINDOWS操作系统下，选用VB开发语言与AutoCAD绘图工具，运用CAD技术，可视化技术，研制开发了齿轮系统CAD一体化设计软件。

　　（2）圆柱齿轮CAD系统软件功能设计系统软件必须具有的功能。①齿轮类型选择；②设计过程中对已知图表的数据查询，读取；③再现具体设计过程，并辅以适量的提示帮助信息，以加强对设计过程的认识，起CAI的作用；④自动设计计算（包括校核）；⑤自动绘图；⑥自动生成设计说明书，作为设计档案；⑦WINDOWS画面的菜单，通过菜单，按钮将各设计模块有机连接起来；⑧软件易于操作，易于维护，易于升级。

　　（3）CAD系统软件开发的关键技术。软件开发平台和编程语言及其他工具的选择软件的用户界面作为人机接口起着越来越重要的作用。VisualBasic是采用可视化工具，面向对象，提供激活另一个应用程序的接口，采用事件驱动编程机制的计算机语言，因此，它使用户界面设计变得非常简单，同时还实现了调用另一个应用程序的机制。而AutoCAD是目前普及与应用最广的绘图软件，其开放式的体系结构和实用方便的开发工具颇受CAD软件设计人员的欢迎，因此，选用VisualBasic作为界面设计与参数计算的编程语言，选用Au- toCAD作为绘图软件。

　　（4）数表图表的处理。①数表的程序化。在设计手册或规范中，含有各种形式的数表，从函数角度看，有单变量表，也有双变量及多变量表。其中有些数表本来有精确的计算公式，为了方便手工设计，才制成表格供设计中查用，对这类数表要力求找到原来的理论计算公式或经验公式，编入应用程序。但对大多数数表而言，或本来就无表达公式，或一时难于找到原来公式，就只能进行程序化处理。其程序化最常用的方法是以一维数组，二维数组的形式存入计算机。

　　②线图的程序化。在工程设计中，时常遇到一些线图供查找系数或参数使用，有些还以曲线族的形式给出。线图的程序化有以下几种处理方法：若有线图原来的公式，就将公式编入程序；将线图离散化为数表；从线图上读取离散节点数据，然后用鼠标的程序化方法对其进行处理。

　　（5）程序设计。齿轮设计界面是齿轮设计模块的窗体。

　　在齿轮设计过程中需要输入的参数特别多，而且又有很多的图表需要显现，采用VisualBasic提供的SSTAB控件是最佳的选择。SSTAB控件提供了几个相同面积的区域，其中只能有1个在最上面，用鼠标实现各区域眉头（相当于菜单标题）之间的相互切换。在输入参数时，用TAB键在各文本框中进行切换。主程序流程图见图1.（6）软件设计。①封面设计。运行程序后，首先出现的是开始界面，用户可以通过点击按钮进行进入齿轮传动CAD设计，需要退出时可以点击退出按钮进行查询。②设计和查询界面。点击开始界面中的进入图标，待出现设计界面后，用户即可以开始设计。用户可在选项菜单中选择齿轮设计，进行新的设计。在查询菜单项中可以点击查询试验齿轮弯曲疲劳强度，齿轮材料，工作情况系数等。③帮助界面。帮助菜单项中提供简单的设计帮助和简单的程序介绍。在此界面中可简单了解系统的使用方法，界面图形，帮助信息中还提供标识符说明，齿轮计算公式等信息。

　　3.应用实例。

　　例：设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知传递功率P=7.5千瓦，小齿轮转速传动比i=2.08，小齿轮相对轴承为不对称布置，两班制，每年工作300天，使用期限为15年。

　　（1）打开软件，进入封面，点击进入按钮，进入主界面，在选项菜单中选择齿轮设计，输入数据。

　　（2）点击设计计算按钮，进入设计计算结果界面。

　　（3）点击绘制图形按钮，进入绘制图形界面，根据要求绘制图形。

　　（4）点击保存数据按钮，将数据保存至桌面，打开word文档，进入保存数据界面。

　　4.结论。

　　本系统的创新点：①从全局入手，注重齿轮的总体设计，而不仅仅是某一细节；②自动化程度高。用户只需输入减速比，输出扭矩，输入功率，输入转速，输出转速，总中心距等，即可得到全部所需的参数，结构简图；③灵活性高。用户可根据需要随意更改，设定所需输入内容；④操作简单。没有复杂的操作步骤，无需编程，即可实现对齿轮传动的设计。