据权威估计,由摩擦磨损消耗的能源大约占到总能源的三分之一。近期研究表明,通过节约获取的利益相当于研发投入经费的50倍,这些节约不仅现实而且重要,它不需要投入大量资金。研究摩擦学之目的正在于减少表面摩擦磨损所造成的损失,从而提高生产效率,改善产品性能,减少零件失效,节约宝贵资源。现行渐开线圆柱齿轮传动接触疲劳强度设计步骤往往是先依据赫兹(Hertz)理论确定轮齿主要尺寸,然后再对润滑条件进行被动验算,致使有的齿轮传动尤其是低速重载齿轮传动会因润滑不良而失效。因此,很有必要在强度设计时对润滑条件进行同步设计。此设计方法被称为齿轮传动的主动摩擦学设计。本文以Hertz理论和弹流润滑理论为基础,将现行齿面接触疲劳强度设计与润滑设计公式有机耦合,建立了渐开线斜齿圆柱齿轮传动的主动摩擦学设计模型；基于此模型,应用VB语言开发了计算机程序；然后,利用此程序,针对31种不同工况条件进行了计算,从理论上分析了齿轮转速、精度等级、传递功率(载荷)、润滑剂粘度、油膜比厚等因素对齿轮传动设计结果的影响。归纳本文研究内容,可得如下主要研究结果：1.在保持齿轮精度等级、油膜比厚、润滑剂粘度等参数不变的前提下,小齿轮分度圆直径d随齿轮转速ｎ的增大而减小。当齿轮转速较低时,依据润滑设计与摩擦学设计模型计算所得d值随着转速ｎ的增大急剧减小；在中速状态下,d随ｎ的变化曲线较为平缓；对于高速传动,基于三个设计模型的计算结果逐渐趋于一致。需要强调的是,在任何工况条件下,依据摩擦学设计模型的设计结果可同时满足强度条件和润滑要求。2.对于中、重载齿轮传动而言,当齿轮转速ｎ较低时,依据现行强度设计理论的计算结果远远不能满足润滑要求,建议此时依照本文提出的摩擦学设计模型进行设计；当齿轮转速ｎ较高时,现行强度设计结果可基本满足润滑要求；当齿轮传动处于中速状态时,为了能满足润滑要求,需对按现行强度理论设计所得尺寸增大50%以上。3.在保持齿轮转速、精度等级、传递功率(载荷)、润滑剂粘度固定不变的前提下,基于润滑设计和摩擦学设计两种模型所得d值随着油膜比厚λ的增加近乎呈线性增大。4.在相同的工况条件下,齿轮精度等级越高,小轮分度圆直径d就越小,但齿轮精度等级对设计结果的影响并不十分明显。当精度等级从7级增至6级时,d值约减小10%左右。5.随着润滑剂粘度77的增大,小齿轮分度圆直径d单调下降。尤其是当粘度77<0.15(Pa·s)时,d随77的提高急剧减小；此后,d值下降趋势非常缓慢。因此,在一定的工况条件下,一味追求使用高粘度润滑剂,只能取得事倍功半之效果。本文的创新点是开发了计算机程序并建立了人机对话界面,只要给定齿轮传动基本参数,应用本程序即可在数秒钟内自动完成渐开线斜齿圆柱齿轮传动的强度设计、润滑设计与摩擦学设计。不足之处是在建立润滑设计模型时,未能考虑齿面粗糙度效应及齿面瞬态热效应,直接影响了润滑设计模型的实用性。此外,在低速条件下,依据本文建立的摩擦学设计模型算出的齿轮尺寸偏大,这会明显提高生产成本,而此成本是否远远低于因齿轮传动使用寿命延长所产生的经济效益有待进一步核算。