一、齿轮箱类型的比较与选择
（一）平行轴与直交轴齿轮箱的抉择
平行轴与直交轴齿轮箱的选择是一个关键决策，通常取决于多个因素。首先，齿轮箱和电动机组合的可用空间是重要考量之一。直角齿轮箱在与电机连接时，往往能产生更紧凑的包装，尤其在空间有限的应用场景中，如汽车和机械应用中，直交轴齿轮箱在负载输入轴侧面时，允许电机靠在应用程序的侧边，从而节省空间。而平行轴齿轮箱在空间需求上相对较大，但在没有优先节省空间的情况下，其也有明显的优势。
（二）不同类型齿轮箱的特点
并联轴齿轮箱具有低成本、高速度、高扭矩和高效率的特点。此外，它们较大的表面积提高了散热性能，使其成为进行日常工业工作的理想选择。然而，行星式变速箱在性能方面表现更为出色。行星齿轮箱能够以紧凑的形式传输最大扭矩，具有扭矩密度大的优势。虽然行星式变速箱性能好，但也存在散热略有降低、成本和复杂度较高的缺点。直交轴齿轮箱性能相对较好，但其效率较低，减速比也相对较低。不过，直交轴齿轮箱可以与行星齿轮箱相连，在通过直角转弯时能够达到较高的减速比。
二、齿轮箱型号的确定方法
（一）手动齿轮箱型号选择要点
手动齿轮箱的型号选择需要多方面考虑。首先，要确认阀门扭矩，并加上安全系数（一般为 1.3 或者 1.5），选择大于此扭矩的齿轮箱型号。例如，假设阀门扭矩为 100N?m，加上安全系数后为 130N?m 或 150N?m，那么就应选择扭矩大于这个数值的齿轮箱。
接着，要核对一些关键信息。一方面，要确认阀杆直径是否超出齿轮箱允许最大尺寸。如果超出，需按照阀杆直径尺寸来选齿轮箱型号。比如，若齿轮箱允许的最大阀杆直径为 50mm，而实际阀门的阀杆直径为 55mm，此时就应根据阀杆直径选择合适的齿轮箱。对于明杆阀门，要确定好螺纹标准和尺寸；如果是键槽连接，确定好键槽数量、尺寸及位置。另一方面，要关注阀门与齿轮箱的连接尺寸，若不一致，双方厂家需协商解决办法，做到配套生产。现在常用的是国际 ISO5211/5210 标准。
此外，还有一些特殊因素需要考虑，如壳体材质选择、润滑油温度选择、防护等级、开启方向（常规逆时针开）、油漆颜色、保护罩尺寸、包装要求等。这些因素会根据不同的使用场景和需求而有所不同。
（二）电动齿轮箱型号选择步骤
在选择电动齿轮箱型号时，首先通过阀门扭矩和阀杆直径选择合适的齿轮箱。根据齿轮箱的效率、速比，可算出所需输入扭矩，即电装的输出扭矩，以此来选择电装。
有时，阀门和电装都已确定，就需要选择合适的齿轮箱来过渡。此时，首先还是根据阀门来选择齿轮箱型号，再根据阀门扭矩、电装扭矩、齿轮箱效率来计算齿轮箱所需速比。实际生产中按照这个速比来做（一般单级齿轮箱速比不可更改，双级齿轮箱可以）。
同时，要根据转速、速比、转数来计算启闭阀门时间，不可超过 15 分钟。还有一个比较简单的办法，就是提供阀门、电装信息给齿轮箱厂家，让工程师选型，他们会为您选择既合适又经济的型号。
三、齿轮箱选择的综合考量因素
（一）扭矩计算与选择策略
齿轮箱的扭矩计算是选择合适齿轮箱的重要依据。齿轮箱的扭矩（Torque）是指齿轮箱传递的扭转力矩，其计算公式为：输出扭矩 = 输入扭矩 × 速比 × 机械效益。其中，速比是在齿轮箱设计之初通过蜗轮蜗杆之间齿数、半径就定好的，输入力矩则与输入方式息息相关，通常手动齿轮箱的输入力矩是通过人力操作手轮盘进行输入不超过 360 的轮圆力，而机械效益通常取值在 0.22 - 0.28 之间。需要注意的是，上述公式适用于直齿轮和斜齿轮等常见类型，对于特殊类型的齿轮，可能需要调整计算方法。
在选择齿轮箱时，需综合考虑多方面因素。从工作需求来看，要明确设备对齿轮箱的结构和动力参数要求，如传动结构尺寸、质量、功率、转速、效率、传动比、负荷特性等。性能要求方面，评估工作机对齿轮箱的性能需求，包括工作可靠性、使用寿命、噪音、振动、温升和传动精度等。例如，对于一些对精度要求高的设备，就需要选择传动精度高的齿轮箱。技术性方面，考虑齿轮箱技术的合理性、经济性和通用互换性，确保在不同场景下都能较好地发挥作用。成本效益上，追求齿轮产品的低成本、高效率、高精度和高可靠性，确保所选齿轮箱具有良好的性价比。
（二）其他关键因素
传动效率：齿轮箱的传动效率是指输入的机械功率与输出的机械功率之比，通常用百分比表示。一般来说，齿轮轴的传动效率在 90% 以上是很常见的，但在某些应用中，齿轮箱的传动效率可能会更低。齿轮箱的传动效率受到很多因素的影响，如齿轮的材料、精度、润滑状况、载荷大小、工作温度等等。为了提高齿轮箱的传动效率，可以选用高质量的齿轮材料，如合金钢、淬硬钢等，以保证齿轮的强度和硬度；提高齿轮的加工精度，以减小齿轮啮合时的摩擦和损耗；选择适当的润滑油，以保证齿轮的润滑状况；降低齿轮箱的负载，以减少齿轮的磨损和损失；控制齿轮箱的工作温度，以避免齿轮材料的膨胀和变形，进而影响齿轮的啮合质量。
噪音与振动：选择低噪音、低振动的齿轮箱，能改善工作环境和操作舒适性。齿轮箱电机噪声产生的主要原因有齿轮设计参数选择不当、重叠过小、齿形修改不当或不修改、齿轮箱结构不合理等；齿轮系和齿轮箱上装配偏离，造成齿轮的接触精度低，轴平行度较差差，轴以及轴承和支架刚性不足，轴承转动精确度低，间隙不合适等等；其余方面的输入扭矩原因，如负载扭矩波动、轴系扭振、电机及其他传动副平衡等。
材质与润滑：考察齿轮箱的材质及其热处理工艺，以及润滑方式和维护要求，确保设备长期稳定运行。选用高质量的齿轮材料，如合金钢、淬硬钢等，同时选择合适的润滑油，保证齿轮的润滑状况。
密封性能：良好的密封性能可以防止外部杂质进入齿轮箱内部，保证设备的正常运行。
供应商售后服务与技术支持：一个合格的供应商不仅能提供高质量的产品，还能在设备使用过程中提供及时的技术支持和维修服务，确保设备的正常运行。例如，一些优秀的供应商会在客户遇到问题时，及时响应并提供解决方案，这对于设备的长期稳定运行至关重要。
四、优质齿轮箱品牌推荐
（一）采埃孚 / ZF
采埃孚作为全球三大变速箱制造商之一，成立于 1915 年，总部位于德国。其产品涵盖传动系统、底盘技术、电子系统等多个方面，广泛应用于乘用车、商用车、工程机械等诸多领域。在变速箱领域，采埃孚的 8AT 变速箱被很多车迷认为是 AT 变速箱的天花板，在量产之初主要供应宝马 7 系、劳斯莱斯等豪车品牌。这款变速箱由四个行星齿轮机构和五个换挡离合器组成，采用纵置设计，可更好实现前后配重的平衡，提高操控性。齿比范围在 7.07:1，换挡平顺性好，能适应涡轮增压发动机，还采用了轻量化、小型化设计，降低碳排放。此外，采埃孚一直通过专利壁垒实现垄断地位，其产品质量稳定，适用范围广，但维修成本较高，售价相对较高，配件难找。
（二）南高齿 / NGC
南高齿主要产品有建材专用齿轮箱、冶金专用齿轮箱、风力发电齿轮箱、铁路机车齿轮箱、石化专用齿轮箱等，产品覆盖众多领域，并在国内高速重载齿轮箱和风电齿轮箱等市场上占据绝对优势。南高齿自主研发的新能源汽车平行轴齿轮箱，具有结构紧凑，传动效率高，NVH 性能优越等特点。运用阶次分析及模态分析技术，优化齿轮及整箱结构；通过流场仿真和热力场仿真，优化润滑系统；基于有限元分析，采用轻量化设计，功率密度高。南高齿品牌成立于 2007 年，南京高精传动设备制造集团有限公司旗下品牌，在全球多地设有分支机构，共有员工 6000 余名。
（三）重齿
重齿是一家以研发和生产高、低速重载齿轮箱为主的大型国有军工企业，隶属于中国船舶集团有限公司，始建于 1966 年。公司以硬齿面齿轮传动装置为核心业务，产品广泛应用于船舶、海工、水泥建材、金属冶炼、传统能源、分布式清洁能源、轨道交通、工程机械、油气开采、固体废物处理等行业。重齿制造的型号为 T1500 的潮流发电齿轮箱，单机功率 1500 千瓦，具有噪声振动低、功率密度高、可靠性强、易于维护等优点。
除了以上三个品牌，2024 年齿轮箱十大品牌排行榜还有邦飞利 / Bonfiglioli、前进 / ADVANCE、弗兰德 / Flender、诺德 / NORD、东力 / DONLY、望江工业、大连重工 / DHHI。这些品牌在不同领域都有各自的特点和优势，消费者可以根据实际需求进行选择。
五、齿轮箱选择的经验总结
选择齿轮箱是一项复杂而关键的任务，需要全面考虑各种因素，以确保选出满足实际工作需求且性能优良的齿轮箱。
首先，要明确工作需求，包括设备对齿轮箱的结构和动力参数要求。例如，传动结构尺寸要与安装空间相匹配，质量不能超出设备承载能力，功率要满足负载需求，转速要符合工作流程要求，效率要高以降低能源消耗，传动比要准确实现所需的速度变化，负荷特性要与实际工作负载相适应。
性能要求也至关重要。工作可靠性是基础，一个可靠的齿轮箱能减少设备停机时间和维修成本。使用寿命长的齿轮箱可以降低更换频率，提高设备的整体效益。噪音和振动低的齿轮箱能改善工作环境，提高操作人员的舒适度，同时也有助于减少对周围环境的影响。温升要控制在合理范围内，避免过热对齿轮箱和周边设备造成损害。传动精度对于一些高精度加工设备来说尤为重要，它直接影响产品质量。
在技术性方面，齿轮箱技术的合理性意味着其设计和制造要符合工程原理和行业标准。经济性要求在满足性能的前提下，选择成本较低的齿轮箱，包括购买成本、维护成本和运行成本。通用互换性则便于在设备升级或维修时，能够快速找到合适的替换部件。
成本效益是选择齿轮箱时需要综合考虑的因素。不能仅仅追求低价格，而忽视了质量和性能。要在低成本、高效率、高精度和高可靠性之间找到平衡，选择具有良好性价比的齿轮箱。
此外，还需要考虑齿轮箱的传动效率。一般来说，齿轮轴的传动效率在 90% 以上是较为理想的。为了提高传动效率，可以选用高质量的齿轮材料，如合金钢、淬硬钢等，提高齿轮的加工精度，选择适当的润滑油，降低负载，控制工作温度等。
噪音与振动也是重要的考量因素。了解噪音产生的原因，如齿轮设计参数不当、装配偏离、输入扭矩波动等，选择低噪音、低振动的齿轮箱，能提高工作环境质量和操作舒适性。
材质与润滑方面，考察齿轮箱的材质及其热处理工艺，以及润滑方式和维护要求。高质量的齿轮材料和合适的润滑油能确保设备长期稳定运行。
密封性能良好的齿轮箱可以防止外部杂质进入内部，保证设备正常运行。同时，选择一个合格的供应商也非常重要，他们不仅能提供高质量的产品，还能在设备使用过程中提供及时的技术支持和维修服务。
总之，选择齿轮箱需要综合考虑多个方面的因素，通过全面的分析和比较，才能选出最适合实际工作需求的齿轮箱，为设备的高效运行和长期稳定提供有力保障。