齿轮选型是KISSsoft应用最广泛的一个功能，尤其在齿轮副初始设计阶段，合理地进行齿轮选型可以得到一个更优的齿轮系统。本文主要对KISSsoft齿轮选型的相关内容进行简单介绍。
一、概述
齿轮选型主要指齿轮设计中齿轮宏观参数的选择，KISSsoft中的齿轮选型分为粗选型和精选型。
其中，粗选型是指在齿轮设计最初始阶段，在只有已知齿轮副的工作寿命、功率/扭矩、转速、传动比、材料等基础数据时，通过粗选型可以得到多种方案，并可根据设计目标（如质量最小、可靠性最好等）选择一组最优方案。
精选型是指在粗选型的基础上，进一步定义模数、压力角、螺旋角、中心距等参数的变化范围，得到多种方案。这些方案结果可以用表格或图形的形式展示，以方便用户根据自己的需要进行选择。
二、KISSsoft齿轮选型
以一对齿轮副选型为例，打开KISSsoft后，双击Base Modules下Cylindrical gears中的Cylindrical gear pair新建一个空白模型，如图1所示。
粗选型时需要定义的参数主要包括以下几个：
1、Basic data下齿轮副中各齿轮的材料以及润滑油属性，如图1所示；
2、Strength下参考齿轮的转速、功率/扭矩、工作寿命。如图2所示。
然后点击顶部选型工具栏中的粗选型按钮Rough sizing macrogeometry，打开对话框如图3所示。
在Conditions中有Geometry、Ratio和Variations三项，Geometry下的Helix angle at reference circle处可定义螺旋角，直齿轮时则为0。其下方的Overlap ratio重合度和Center distance中心距会根据螺旋角的数值自动计算；Ratio下的Nominal transmission ratio处可定义传动比，即设计的目标值。其下方的Deviation from nominal ratio为偏差，即围绕设计目标值的变化范围。若勾选Suppress integer ratio前面的方框，则意味着不会考虑整数的传动比，通常会勾选，即齿轮副中两齿轮的齿数互质；Variations下的Diameter处可选择齿轮的应用领域，下拉后有多个选项，包括工业减速器、船机等，如图4所示。
其下方的Number of teeth Gear1处可定义齿轮1的最小/大齿数。由于上方定义了名义传动比，所以也就相当于间接定义了另一个齿轮的最小/大齿数。
这样，在完成了Conditions下的各参数定义后，点击底部的Calculate进行计算，即可在Results处显示得到的结果，如图5所示。
图中所展示的结果均满足可靠性要求，安全系数基于的标准是计算工具栏中Settings处里面的Safety factors，也可以对数值进行手动修改，如图6所示。此外，在Sizings处还可对重合度和滑动率数值进行修改。
由于计算结果的显示项太多，可随便点中某一方案后右键，选择Show columns，打开显示项选择对话框，如图7所示。
默认是全部勾选的状态，可只勾选较关注的显示项（如上图所示），以便于结果查看，如只勾选部分显示项后的计算结果如图8所示。
计算结果可以按某一显示项为基准进行排序，例如以W[kg]齿轮质量项为例，点击W图标一次后，即以质量从小到大进行排序，再点击一次后会以质量从大到小进行排序，如图9所示。
这样，就可以按照关注的显示项选择一个粗选的方案，例如这里以质量最小的方案为最优方案，点中后点击底部的Accept，然后点击Close关闭对话框，如图10所示。
然后在主界面的Basic data处可以看到粗选最优方案的齿轮副各参数，如图11所示。
由于是粗选型，因此需要对相关参数进行修改，如将齿宽进行圆整。此外，在Profile shift coefficient x处，可点击后面的回车键图标，打开对话框后选择基于最小滑动率选项，如图12所示。
至此，完成粗选型操作，下面进行齿轮副精选型。
点击选型工具栏处的精选型按钮Fine sizing macrogeometry，打开对话框如图13所示。
在Conditions Ⅰ中可分为三个部分，如图14所示。
其中，第1部分处可定义最大计算循环数、名义传动比及其变化范围；第2部分中Normal module处可定义名义模数的最小/大值，后面的step值为间隔值，即从最小值开始间隔多少变化一次。Normal pressure angle处可以法向压力角的最小/大值及变化间隔，通常可保持不变。Helix angle at reference circle处定义螺旋角的最小/大值及变化间隔。Center distance处为中心距定义，可保持不变。Range for profile shift coefficient Gear2为变位系数定义；第3部分中Maximum tip diameter处可定义最大齿顶圆直径，由于变速器壳体尺寸的限制，可根据实际情况定义直径范围。Minimum root diameter处看定义最小齿根圆直径，由于轴的尺寸不可过小，而齿根圆直径又要大于轴的直径，所以此处也要根据实际情况进行定义。Fix number of teeth处可固定某一齿轮的齿数，勾选其后的方框即可。Fix profile shift coefficient处可以对不愿改变的变位系数进行固定。Facewidth处可对粗选后圆整得到的齿宽进行勾选修改。
然后是Conditions Ⅱ部分，此处主要是针对一些非标齿轮（如细长齿）的情况，定义齿顶高系数的最小/大值及其变化间隔，如图15所示。一般标准齿轮选型时可按默认值。
然后是Conditions Ⅲ部分，Show values of KISSsoft main calculation as additional variant with number 0指是否将粗选型得到的方案定义为0号方案，可勾选；Calculate geometry only一般不勾选，若勾选则指只进行几何计算，不进行强度计算；Permit undercut可不勾选，若勾选则指允许存在小的根切；Consider minimum tooth thickness at tip常勾选，指考虑轮齿在齿顶处的厚度，如图16所示。一般要求此厚度大于0.25倍的法向模数mn，表面淬火的齿轮要大于0.4倍的法向模数，最小不可小于0.1倍的法向模数，否则会使齿顶变尖（容易崩齿），或无法加工得到。
Allow small geometry errors和Permit a transverse contact ratio that is lower than 1常不勾选。Contact analysis处常选Without contact analysis calculation，否则会影响计算速度。Sizing of profile shift coefficient Gear 1处为齿轮1的变位系数倾向选项，下拉后有多个选择，如图17所示。
其中，for balanced specific sliding指目标为得到更小的滑动率，常选此项。
Reject solutions with integer ratio，及其下面的两个Reject项，都常勾选，分别指不考虑整数传动比、滑动率大于3和安全系数过小的方案。
Minimum number of teeth可定义小齿轮的最小齿数，其他项默认即可。
完成各参数定义后，点击底部的Calculate进行计算，然后在Results处显示得到的结果，如图18所示。
与粗选型时一样，也可以点中某一方案后右键，选择Show columns，在打开的对话框中只勾选较关注的显示项进行结果显示。也可点击Results后面的Graphic以图表的形式进行结果显示，如图19所示。
可见，图表形式的结果更直观，可通过在底部Horizontal axis、Vertical axis和Color scale处选择不同的参数作为坐标轴进行不同的结果显示，例如以最小齿根安全系数为横坐标，以最小齿面安全系数为纵坐标，color scale处选择齿轮质量进行显示，则视图右上方的方案即为最优方案（安全系数大、质量小），然后再回到Results界面下找到此方案，点中后点击底部的Accept即可。
至此，即完成了齿轮的精选型操作。由此得到的齿轮副参数即可用于其他校核计算。同理也可进行其他齿轮副的参数选型，进而可得到整个齿轮系统。
扩展阅读：
