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讨论了重载齿轮设计中的各种影响因素；分析了斜齿轮和人字齿轮的优缺点，在此基础上将重载齿轮确定为弧齿线圆柱齿轮，并对其建立了以重合度最大、体积和相对滑动率最小为目标的多目标优化数学模型；给出了重载齿轮传动优化设计约束条件，运用多目标优化的乘除法获得了最优解。采用MATLAB软件实现了实例的优化设计目的，提高了机械设计效率和精度。