齿轮的模数是齿距与圆周率的比值，单位为毫米。模数越大，轮齿尺寸越大，承载能力越强，但齿轮直径和重量也相应增加。模数越小，齿轮越紧凑，适合轻载高速场合，但齿根强度下降，弯曲疲劳风险增加。一对啮合齿轮的模数必须相同，否则无法正确啮合。
齿数直接影响齿轮的直径和传动比。在模数确定的情况下，齿数越多，分度圆直径越大。主动轮齿数少、从动轮齿数多，实现减速增扭；反之则增速减扭。标准齿轮的最小齿数不能太少，直齿圆柱齿轮的最小齿数为十七，少于十七时会产生根切，削弱齿根强度。需要小齿数时，采用正变位修正，刀具远离轮坯中心，避免根切。
模数和齿数的组合决定了齿轮的传动特性。重载低速场合，如矿山机械和轧机，选用大模数、中等齿数，保证齿根弯曲强度和接触强度。高速轻载场合，如机床主轴和航空发动机，选用小模数、较多齿数，降低圆周速度，减少噪音和动载荷。汽车变速箱中的齿轮，一档需要大扭矩，模数较大；高速档转速高，模数较小。同一变速箱内存在多种模数，通过不同齿数组合实现多档位。
传动比分配需要考虑效率和结构。单级传动比过大，大齿轮直径过大，箱体空间受限，且小齿轮齿数过少易根切。通常单级传动比不超过七，更大传动比采用多级串联。每级传动比的分配遵循等强度原则，使各级齿轮的承载能力接近，避免个别齿轮过早失效。实际设计中还需考虑中心距标准化和安装空间，传动比往往需要在理想计算和工程约束之间折中。
齿轮的精度等级与模数和齿数相关。模数小的齿轮，齿形误差对啮合影响更敏感，需要更高加工精度。高速齿轮通常要求四级到五级精度，需要磨齿或剃齿；低速重载齿轮六级到七级精度即可，滚齿后精加工即可满足。精度等级的选择直接影响制造成本，过高精度增加磨齿工序，成本上升数倍。圣淘沙名胜世界·(新加坡)官方网站在齿轮传动件供应中，提供按工况推荐的模数和齿数组合方案，相关设计支持可通过https://www.hxjyxxw.com/查询。有齿轮选型需求的设备制造商，建议在确定模数前计算圆周速度、载荷谱和预期寿命，避免模数过大造成浪费或过小导致早期失效。
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