1. 研究目的与意义（文献综述）

齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，渐开线圆柱齿轮传动机构由于具有较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，能保持恒定的传动比等优点，在航空航天、仪器仪表、汽车工业、精密机械等各个领域中都有广泛的运用。所谓渐开线，是指在平面上，一条发生线沿着一个半径为r的基圆作纯滚动时，发生线上一点的运动轨迹，称为该基圆的渐开线。渐开线齿轮传动的传动比等于主动齿轮和从动齿轮的两个基圆半径的反比。由于两啮合齿轮的基圆半径是定值，所以渐开线齿轮传动的传动比能保持恒定不变。因此，齿轮传动过程能保证瞬时传动比恒定不变，以保持传动的平稳性，避免或减小传动中的冲击、振动和噪音。

齿轮的传动是依靠两轮的轮齿依次啮合而实现的，齿轮的啮合又是从主动轮的齿根推动从动轮的齿顶开始。渐开线齿轮啮合特性是齿轮传动应用的基础，渐开线的形成及性质则是研究渐开线齿轮啮合特性的依据。因此研究渐开线圆柱直齿齿轮的啮合有着重要的意义，在研究齿轮啮合的过程中，需要掌握其啮合条件，如模数、压力角、基圆半径、齿距等参数，都需要进行数值计算。

齿轮是实现运动与动力变换的关键基础件，具有恒功率传动的特性，在很大程度上决定着装备的性能，因此在国民经济建设和国防建设中具有十分重要的战略地位。为加快改革开放补发，提升机械设备在工农业生产中的比例，我国政府大力引进先进机械设备和生产技术。《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2016-2020 年)》中明确指出，将“基础件和通用部件”列优先主题， “重点研究开发重大装备所需的关键基础件和通用部件的设计、制造和批量生产的关键技术，开发大型及特殊零部件成形及加工技术”。国务院《装备制造业调整和振兴规划》 中提出大力发展整机与提高基础件配套水平相结合，重点发展高精度齿轮传动装置等作为产业调整和振兴的主要任务之一。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计是基于matlab软件，对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动过程所需的参数进行数值计算，建立相应的数学模型，并以此为基础构建仿真模型，同时要对matlab的gui模块进行学习掌握，构建面向用户的可视化模型，最终完成与用户交互界面的建立，并能顺利显示渐开线齿轮的啮合过程。

齿轮传动的设计首先主要是理解渐开线直齿圆柱齿轮啮合的相关理论知识，然后才能根据机械零件设计手册上齿轮的相关图表及计算公式等，选取并计算得到所需要的主要参数数值，如模数、压力角、齿轮转速、齿距、齿数比等参数，这一过程利用matlab强大的计算功能，可以快速完成。

图形用户界面是由窗口、菜单、对话框、按钮、文本等一些用户控件构成的一个用户界面，matlab提供了两种创建图形用户接口的方法，一是通过gui向导(guide)创建；二是通过编程创建。而matlab的图形用户界面程序大多是对话框应用程序，利用matlab编写文档视图应用程序相对来说比较困难。而matlab的界面设计工具集（guide）将所有gui支持的用户控件的界面外观、属性和行为响应方式集成于一体，能够交互式地进行用户控件界面的布局，简化gui应用程序的创建，故本设计的各个主、分界面的用户控件设计均采取由guide生成fig文件、自己编写应用程序m文件的gui创建方式。

3. 研究计划与安排

第1周：要调整自身状态，准备认真地投入到毕业设计这件事当中来。借阅一些相关的书籍，适时翻阅，增加自己对课题的了解程度；

第2-3周：着手准备并基本完成开题报告和外文文献翻译。通过查阅相关的资料，了解课题的研究背景及意义，对整个毕业设计需要的大致步骤加以梳理，心中要有一定的框架;浏览一些有关的英文文献，并选取合适的外文文献作为翻译材料，并认真完成翻译内容。

第4-5周：理解渐开线齿轮啮合的相关理论，建立圆柱直齿齿轮啮合的数学模型。查阅机械设计手册，对齿轮的各个参数进行深入学习，掌握必要的计算公式。

4. 参考文献（12篇以上）

【1】 【1】徐静，董雁，吴雪萍，基于matlab的齿轮传动可视化编程技术的研究[j]，机电工程技术，2005 年第34卷第6期

【2】 【2】孙维峰，林丛，基于matlab gui和creo3.0在凸轮设计上的应用[j]，福建省机械科学研究院，（2016）04-003-06

【3】 【3】马勇，渐开线齿轮的啮合特性的基本概念[j]，科学技术创新，2017,（14）:159-160