[目的]为解决农机变速箱虚拟设计与仿真过程中,齿轮零件复杂多变、知识重用率低的问题.[方法]在对变速箱齿轮知识进行分类的基础上,采用本体对齿轮设计知识进行描述,融合知识工程与参数化设计技术,提出了一种基于知识的齿轮虚拟设计方法.以拖拉机变速箱复杂花键齿轮设计为例对系统进行验证.[结果]以三维建模软件NX为平台开发了变速箱齿轮虚拟设计系统,通过人机系统界面获取齿轮设计需求,在齿轮设计知识库和模型库的支持下,利用知识重用推理出齿轮结构,在几何参数的驱动下,快速构建出符合设计需求的齿轮模型,实现了复杂结构齿轮的快速智能设计.验证结果表明,在人机界面进行设计需求录入,系统在数秒内自动输出花键齿轮详细结构模型.[结论]该系统可以较好地支持变速箱的虚拟设计与仿真,缩短了农机的开发周期,也可为其他机械产品的虚拟设计提供技术借鉴.