圆柱齿轮传动具有传递功率大、效率高、传动比稳定等诸多优点，是机械传动中的重要传动形式之一，广泛应用于重型工程机械、航空等领域的减速器中。目前圆柱齿轮传动设计趋向于快速设计、轻量化设计等几个方面，对齿轮传动的设计效率及结构优化提出了更高的要求。传统方法在设计过程中需要查取大量的表格、公式、线图，设计过程较为繁琐，且具有往复性;在对齿轮进行优化设计时，通常脱离强度计算过程，造成优化结果不准确和不彻底。因此，实现齿轮传动的参数化快速设计和优化具有非常重要的现实意义和应用价值。　　基于齿轮传动原理与参数化设计思想，研究了圆柱齿轮传动初步设计和强度校核算法，对单级或多级齿轮传动实现了快速设计计算;对设计手册的相关多维表格进行了降维处理，利用数据库技术实现了工程数据的自动查取，为初步设计、强度计算及后续的优化设计奠定了基础。　　基于精确约束条件的优化方法，以最小总体积或最小总中心距为最优目标，精确建立了齿轮结构优化问题的数学模型，实现了单级和两级圆柱齿轮传动优化问题中约束条件的各关键系数随优化变量的变化而自动更新，克服了现有方法将各系数视为常量或近似处理的弊端，使优化结果更为准确和彻底。　　以等弯曲强度或等滑动率为优选原则，综合考虑变位系数选择过程中的强度条件、润滑条件、根切条件等，实现了变位系数的优化选择，有效提高了齿轮的承载能力，改善了啮合性能。　　在VC++平台下，利用OLE DB数据库接口和MATLAB优化工具箱，开发了圆柱齿轮传动智能设计及优化系统，实现了圆柱齿轮传动初步设计、强度校核、结构优化、变位系数优选的完整过程，有效提高了齿轮传动的设计效率。