基于Pro／E的全参数化腹板式齿轮建模
基于PRO／E的齿轮参数化设计系统的研究
基于PRO／E的齿轮参数化设计系统的研究摘要在产品设计过程中,建立零件参数化设计系统是提高产品设计效率的有效途径。
本文论述了以Pro/E为平台,VC++为开发工具,通过加载Pro/TOOLKIT 应用程序,开发出与Pro/E系统集成的零件参数化设计系统,并以齿轮为例,详细阐述了零件参数化程序设计的关键技术和实现过程。
关键词Pro/E;Pro/TOOLKIT;二次开发;参数化设计0 引言齿轮参数化设计,由于其复杂性,一般设计者很难精确的造型。
随着塑料齿轮模具的广泛应用和快速成型及虚拟制造技术的迅速发展,用CAD软件对齿轮三维基体和齿面进行参数化造型设计已成为设计者的迫切需求。
文章采用二次开发工具Pro/Toolkit,在VC环境下,基于机械CAD软件Pro/Engineer开发了齿轮参数化造型设计系统,来解决齿轮三维实体参数化造型设计这一类难题。
1 参数化设计的系统结构参数化程序设计的基本原理是:采用三维模型与程序控制相结合的方式,用交互方式创建三维原始模型,并建立一组能控制三维模型形状和拓扑关系的设计参数,然后在SQL Server数据库中建立相应的表格。
通过VC++映射一个CRecordset 类对象用于交互,参数化程序通过对模型的设计参数编程,来实现设计参数的检索、修改以及三维模型的再生,框图如图1所示。
各模块及功能如下:1)系统界面模块:该模块的作用是定义齿轮实体造型所需要的参数变量;2)三维CAD软件接口模块:CAD软件的API函数以类的形式封装起来,在齿轮造型时通过这些函数驱动CAD软件生成实体;3)结构计算模块:根据界面模块的用户输入的参数计算齿轮的结构参数;4)齿形计算模块:该模块是整个系统的核心。
通过计算得到特定截面的齿廓参数,为齿形生成模块准备所需的数据;5)结构实体生成模块:该模块应用三维CAD软件的基本特征,如拉伸、旋转和圆周阵列等操作,按照结构类型计算模块输入的参数,生成齿轮的结构实体部分;6)齿形生成模块:该模块根据齿形计算的输出参数,利用三维软件的扫描和层叠拉伸功能在齿轮坯上生成一个齿形特性,然后应用圆形阵列生成所有齿形。
基于ProE齿轮参数化造型设计
XINYU UNIVERSITY毕业设计（论文）（ 2014 届）题目基于Pro /E齿轮参数化造型设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 10机制本三班学号 1001210341 学生姓名颜昱指导教师张香林老师摘要Pro /E乃是当今世界上比较流行的三维模型设计软件，使用这个渐开线方程或螺旋线方程启动生成渐开线或螺旋线。
它有更好的图形界面，和设计环境更加生动，快速的渲染功能，反映了更大的灵活性。
而且可以利用计算机预先举行动态剖析及装配干预检查工作，从而最大幅度地提升工作效率，降低设计本钱。
使用pro/e可以用到内部工具来设计齿轮，例如整列、拉伸等一些功能。
设计非常的快速和方便，方便大学生学习以及工作中的办公使用。
AbstractPro /E is a software of 3D model of today's more popular, the use of involutes equation or spiral line equations driven generation of involutes and helix. It has better graphics interface, and the design environment is more vivid, quick and rendering functions, reflects the more flexibility. And can use computer prior to dynamic analysis and assembly interference inspection work, thus greatly enhance and work efficiency, increase the cost of design. Pro/e can be used to design the gear used internal tools, such as column, stretching some function. The design are fast and convenient, convenient for college students study and work in the office。
基于Pro E齿轮减速器虚拟样机构建及性能仿真研究
基于Pro E齿轮减速器虚拟样机构建及性能仿真研究
本文是关于基于Pro E齿轮减速器虚拟样机构建及性能仿真研究的论文。
齿轮减速器广泛应用于机械传动系统中，具有传递大扭矩、减速和变速等特点。
从设计到制造，齿轮减速器的开发周期长，成本高。
因此，利用虚拟样机技术，通过计算机模拟和仿真，可以快速准确地进行齿轮减速器的设计和性能分析，大大缩短了开发周期和降低了成本。
本文通过引入Pro E软件，建立齿轮减速器虚拟样机，并进行性能仿真研究。
首先，对齿轮减速器的组成结构和基本原理进行了分析和介绍。
其次，采用Pro E软件进行3D建模和装配，建立了齿轮减速器的虚拟样机。
然后，采用ANSYS Workbench进行有限元分析，对减速器的受力情况和变形情况进行了仿真，验证了减速器的结构强度和稳定性。
最后，通过Pro Mechanica进行性能分析和仿真，研究了齿轮减速器的传动效率、噪声和温度等性能指标，以此评价齿轮减速器的设计是否符合实际要求。
本研究的方法能够有效提高齿轮减速器的设计准确性和效率，同时节约了大量的成本和时间，对于加速产品开发和提高产品质量具有实际意义。
基于Proe成立齿轮参数化模型库黄志勇
基于Pro/E Wildfire 成立齿轮参数化模型库摘要Pro/ENGIEER 提供了壮大的三位几何造型功能，使咱们能够创建各类复杂的几何零件模型,但有时这些功能并非能知足咱们的要求。
例如标准零件系列，它们的结构都是相同的，区别只在与尺寸，若是标准零件系列通过三维建模的方式来实现，那么工作量将是超级庞大的。
最有效的方式使利用标准零件的相似性，发挥Pro/ENGEER参数化建模的特长，利用二次开发工具，如族表工具、用户概念特点（UDF）、Pro/Program、J-link、Pro/Toolkit等来实现。
本文中，要紧利用Pro/E Toolkit模块来进行齿轮的二次开发设计。
Pro/E Toolkit模块提供了大量的C语言函数库，让用户能够直接访问模型的底层数据。
而关于齿轮来讲，不管使直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、弧齿轮等，都具有相似的尺寸系列：齿数（Z）、模数（M）、压力角（ALPHA）、齿轮宽度（B）、变位系数（X）等。
这些参数都是上述齿轮的共有特性，而不同的是个别参数的变更，而若是要单独来成立这些模型，无疑是增加自己的工作量。
因此利用Pro/E 来进行二次开发成立参数化的模型是超级有必要的。
关键词：PRO/E 二次开发参数化目录第一章绪论···············································第一章绪论引言(1)参数化技术合法实体造型技术在CAD系统中普遍运历时，显现了一种比无约束自由造型更好的算法－参数化实体造型方式。
Pro-e 齿轮教程
Pro-e 齿轮教程第一步新建一个文件File > New... > 出现新建文件对话框> 输入新文件名：gear > OK第二步建立第一条曲线> Sketch | Done> 选择绘图平面：FRONT> OK> Top > 选择参考平面：TOP> 绘制如图剖面>> OK> 完成第一条曲线的绘制第三步修改曲线的名称Set Up > Name > Feature > 在模型树选择曲线> 输入新的名称：PITCH_DIAMETER> Done> 回到PART菜单第四步修改尺寸的名称Modify > 在模型树选择曲线> 在零件窗口出现尺寸，如图> DimCosmetics > Symbol > 选择尺寸，如图> 输入新的名称：PCD> Done> Done> 回到PART菜单第五步建立两个参数Set up > Parameters > Part > Create > Real Number> 输入第一个参数名称：m> 直接回车(由于这个参数的值是由方程控制的，所以这里不用输入数值) > Real Number> 输入第二个参数名称：no_of_teeth> 输入数值：25> Done/Return> Done> 回到PART菜单第六步输入方程式Relations > Add> 输入方程式：m=PCD/no_of_teeth > 回车> 再一次回车以结束方程式的输入> Done> 回到PART菜单第七步绘制第二条曲线> Sketch | Done> Use Prev> Okay> 绘制如图剖面>> OK> 完成第二条曲线的绘制第八步修改第二条曲线的名称Set Up > Name > Feature > 在模型树选择第二条曲线> 输入新的名称：ADDENDUM_DIAMETER> Done> 回到PART菜单第九步修改第二条曲线尺寸的名称Modify > 在模型树选择第二条曲线> 在零件窗口出现曲线的尺寸> DimCosmetics > Symbol > 选择第二条曲线的尺寸> 输入新尺寸名称：ADD_DIAMETER> Done> Done> 回到PART菜单第十步输入第二条方程式Relations > 选择第二条曲线> 这时零件窗口显示零件尺寸的名称，如图> Add> 输入方程式：ADD_DIAMETER=PCD+2*m > 回车> 再一次回车以结束方程式的输入> Done> 回到PART菜单第十一步绘制第三条曲线> Sketch | Done> Use Prev> Okay> 绘制如图剖面>> OK> 完成第三条曲线的绘制第十二步修改第三条曲线的名称Set Up > Name > Feature > 在模型树选择第三条曲线> 输入新的名称：DEDDENDUM_DIAMETER> Done> 回到PART菜单第十三步修改第三条曲线尺寸的名称Modify > 在模型树选择第三条曲线> 在零件窗口出现曲线的尺寸，如图> DimCosmetics > Symbol > 如图所示尺寸> 输入新尺寸名称：DED_DIAMETER> Done> Done> 回到PART菜单第十四步输入第三条方程式Relations > 选择第三条曲线> 这时零件窗口显示零件尺寸的名称，如图> Add> 输入方程式：DED_DIAMETER=PCD-2*(m+(3.1415*m/20)) > 回车> 再一次回车以结束方程式的输入> Done> 回到PART菜单第十五步绘制第四条曲线> Sketch | Done> Use Prev> Okay> 绘制如图剖面>> OK> 完成第四条曲线的绘制第十六步修改第四条曲线的名称Set Up > Name > Feature > 在模型树选择第四条曲线> 输入新的名称：BASE_DIAMETER> Done> 回到PART菜单第十七步修改第四条曲线尺寸的名称Modify > 在模型树选择第四条曲线> 在零件窗口出现曲线的尺寸，如图> DimCosmetics > Symbol > 如图所示尺寸>输入新尺寸名称：BASE_DIAMETER> Done> Done> 回到PART菜单第十八步建立一个参数Set up > Parameters > Part > Create > Real Number> 输入参数名称：pressure_angle> 输入数值：20> Done/Return> Done> 回到PART菜单第十九步输入第四条方程式Relations > 选择第四条曲线> 这时零件窗口显示零件尺寸的名称，如图> Add> 输入方程式：BASE_DIAMETER=PCD*cos(pressure_angle) > 回车> 再一次回车以结束方程式的输入> Done> 回到PART菜单第二十步建立第五条曲线> Sketch | Done> Use Prev> Okay> 绘制如图剖面>> OK> 完成第五条曲线的绘制第二十一步修改第五条曲线的名称Set Up > Name > Feature > 在模型树选择第五条曲线> 输入新的名称：TOOTH> Done> 回到PART菜单第二十二步修改第五条曲线尺寸的名称Modify > 在模型树选择第五条曲线> 在零件窗口出现曲线的尺寸> DimCosmetics > Symbol > 分别将对应的尺寸改成如图所示的名称> Done> Done> 回到PART菜单第二十三步建立方程式Relations > 选择第五条曲线> 这时零件窗口显示零件尺寸的名称，如图> Add> 输入方程式：TOOTH_RAD=PCD/8 > 回车> HALF_TOOTH_TK=3.1415*m/4 > 回车> TIP_RAD=3.1415*m/8 > 回车> 再一次回车以结束方程式的输入> Done> 回到PART菜单第二十四步建立两个参数Set up > Parameters > Part > Create > Real Number> 输入参数名称：helix_angle> 输入数值：15> Real Number> 输入参数名称：face_width> 输入数值：100> Done/Return> Done> 回到PART菜单第二十五步复制曲线Feature > Copy > Move | Select | Independent | Done> 选择TOOTH曲线> Done> Translate> Plane> 选择FRONT平面> Flip | Okay> 输入数值：face_width*cos(helix_angle)/3(注：这里可以用方程式代替，这里为了简便，就不写出来了，但我已给出完整的公式，你只需将公式代出相应的尺寸名称就可以了。
基于Proe二次开发齿轮参数化模型库
基于Pro/E二次开发齿轮参数化模型库关键词：Pro/E二次开发齿轮参数化模型库本文介绍了Pro/Engineer参数化设计的基本原理和基于Pro/Program二次开发实现参数化建库的方法，并以渐开线齿轮为例，详细阐述了基于Pro/Program二次开发参数化程序设计的实现过程。
传统的CAD系统所构造的产品模型都是几何图素（如点、线、圆等）的简单堆叠，仅仅描述了设计产品的可视化形状，而不包含设计者的设计思想，因此难以对产品模型进行改动，并生成新的产品实例。
目前很多企业为缩短产品开发周期，大部分产品的设计都是改进型设计，大约70%的新产品的设计都要重新利用原来的产品模型，于是参数化设计的概念在这样的背景下应运而生。
Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的三维实体造型系统，其参数化特征造型在保证几何、拓扑关系不变的情况下，以单一全关联的数据库实现模型的快速再生；它的二次开发接口使用户可以在自己开发的程序中对零件进行各种操作和控制，从而实现程序化设计。
一、Pro/Engineer二次开发参数化设计的基本原理Pro/Program是Pro/Engineer软件提供的一种程序化的二次开发工具。
利用Pro/Engi neer造型的同时，Pro/Program会产生特征的program，它是一个记录文件，由类似B ASIC的高级语言构成，记录着模型树（modeltree）中每个特征的详细信息，包括各个特征的建立过程、参数设置、尺寸以及关系式等，我们可以通过修改和添加特征的program 来生成基本参数相同的一系列模型。
利用Pro/Program对Pro/Engineer软件进行二次开发时不需要重新撰写设计步骤，只需加入几个相关的语法指令就可以让整个零件或组件变得弹性化与多样化，其主要思想是利用Pro/Program模块的功能来接收、换算和传递用户输入的有关参数，通过改变特征的尺寸及特征之间的关系来达到参数化设计的目的。
基于Pro／E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真
ee题目基于Pro/E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真学生姓名 ee 学号 ee所在学院机械工程学院专业班级 ee指导教师 ee __ ____ __ 完成地点 ee ___2009 年 06 月 11 日基于Pro/E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真作者：ee(ee)指导教师:ee` [摘要]应用参数化设计,便于实现系列化设计,可缩短产品的研发周期,减少重复设计,节约研发成本。
参数化建模是通过定义一组参数来表达产品的形状特征,并以这些参数控制设计结果,从而达到调整参数可修改模型的目的。
运动仿真是根据设计意图定义机构中的连接、设置伺服电机，然后运行机构分析，观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，以检测机械的干涉情况。
本文讨论在ProEngineer环境下，对汽车变速器中的斜齿轮进行三维参数化建模及运动仿真，并分析参数化建模及运动仿真的特点。
[关键词]：斜齿轮；参数化建模；运动仿真Based on Pro / E automotive transmission gearsParametric Modeling and Simulationee（ee）Tutor: ee[Abstract]This article will discussthe environment in ProEngineer,Automotive transmissions in three-dimensional helical gear parametric modeling and motion simulation analysis of parametric modeling and motion simulation features. It is defined by a set of parameters to express the characteristics of the shape of the product, these parameters control the design and results, adjustment parameters can be modified so as to achieve the purpose of the model. Accountants can directly start the organization in motion analysis module in ProEngineer, defined according to the design intent of the connection mechanism, the servo motor and run the analysis mechanism, the relative movement of the parts and the whole trajectory between the observation means to detect the interference of the machine. And the use of the module, designers also can be a variety of measurements and saves the results of the analysis in the form of videos.Application of parametric design can easy to implement serialization designed to shorten product development cycles,reduce duplication of design, saving development costs.[Key words]: Helical gear; Parametric modeling ; Motion Simulation目录1.概述 (1)1.1汽车变速器齿轮参数化设计的发展 (1)1.2齿轮传动的主要类型 (1)1.3齿轮的发展现状和前景分析 (3)1.3.1齿轮的发展现状 (3)1.3.2齿轮的发展前景分析 (4)1.4参数化设计的研究 (5)2.齿轮传动的相关设计参数 (9)2.1齿轮传动的设计准则及相关系数 (9)2.1.1齿轮传动的设计准则 (9)2.1.2齿轮传动的设计系数 (9)2.2齿轮传动的设计参数及许用应力 (10)3. 斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算 (10)3.1齿面接触疲劳强度分析 (10)3.2 齿根弯曲疲劳强度分析 (12)3.3 渐开线齿轮的基本参数 (14)3.4 斜齿轮相关参数的计算 (14)3.4.1 按齿面接触疲劳强度设计 (1)3.4.2 按齿根弯曲疲劳强度计算 (16)3.4.3 几何尺寸计算 (16)4. 斜齿轮的三维参数化建模 (17)4.1设置齿轮的基本参数 (17)4.2绘制齿轮基本圆曲线，创建齿轮关系，确定齿轮尺寸 (18)4.3创建齿轮轮廓渐开线 (19)4.4创建齿轮的螺旋曲线 (20)4.5创建齿廓曲线，利用齿廓渐开线完成一端齿廓曲线的创建 (22)4.6齿轮造型 (24)4.7齿轮参数改变前后对比 (26)5 斜齿轮的运动仿真 (27)5.1 计算齿轮的中心矩 (27)5.2 进行齿轮装配 (27)5.3 创建伺服电动机 (28)5.4 进行运动分析 (28)5.5 测量结果分析 (29)6 结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1.概述1.1汽车变速器齿轮参数化设计的发展汽车变速器齿轮参数化及运动仿真的研究可以改善传统的设计上计算工程繁琐、容易出错，且设计周期长，重复劳动量大，浪费人力的缺点。
基于ProE的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真
机构运动分析模块（Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）是Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｗｉｌｄｆｉｒｅ中一个集运动仿真和机构分析于一身的功能强 大的模块。利用该模块．当各个零部件通过装配模块组装 成一个完整的机构以后．设计师就可以在Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ中
直接启动机构运动分析模块．根据设计意图定义机构中 的连接、设置伺服电机，然后运行机构分析，观察机构的 整体运动轨迹和各零件之间的相对运动．以检测机械的干 涉情况。而且，利用该模块．设计师还可以进行各种的测量 工作．并把分析结果保存成影片的形式。 ２斜齿轮的三维参数化建模
本文链接：/Periodical_cqzyjsxyxb200903034.aspx
万方数据
９８
重庆电子工程职业学院学报
第１８卷
径、基圆直径、齿轮根度圆直径、齿顶圆直径关系如下：
ｈａ＝（ｈａｘ＋ｘ）＊ｍ
ｈｆ＝（ｈａｘ＋ｃｘ—ｘ１｝ｎｌｒｌ ｄ＝ｍｎ＋ｚ／ｃｏｓ（ｂｅｔａ） ｄａ＝ｄ＋２＊ｈａ
ｄｆ＝ｄ一２木ｈｆ ａｌｐｈａｔ＝ａｔａｎ（ｔａｎ（ａｌｐｈａ）／ｃｏｓ（ｂｅｔａ）） ｄｂ＝ｄ＋ｃｏｓ（ａｌｐｈａｔ） ＤＯ＝ｄ Ｄ１＝ｄａ
４ 结 基于论呲环境的汽车变速器齿轮的参数化建模的
步骤为：首先建立斜齿轮的特征参数；再建立参数关系 式．然后完成渐开线轮廓的绘制；并引用特征参数完成螺 旋线的绘制．最后通过“扫描混合”得到齿型。由于汽车变 速器内斜齿轮存在左旋和右旋两种形式．可以通过更改螺 旋曲线参数．利用规则来驱动模型。对于参数化设计的齿 轮．只须在“参数”窗口中灵活地更改设计参数，再使用 “再生”命令即可得到不同尺寸参数的斜齿轮。
基于proe的齿轮建模仿真精编版
摘要Pro/Enginer是美国PTC公司的产品，于1988年问世。
在诞生的十多年间，经历了20多次改版，成为世界及中国地区最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件。
广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、加点、玩具、航天等行业。
它是全方位的3D产品开发软件包，集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、产品数据库管理等功能。
从而缩短了产品开发的时间并简化了开发流程。
齿轮同样是工业生产的重要组成部分。
在齿轮生产过程中，Pro/E同样扮演着重要角色。
在齿轮行业中，由于齿轮本身的特殊性，参数化应用比较普遍。
参数化是基于几何约束的数学方法、是基于几何原理的人工智能方法、基于特征模型的造型方法。
本课题齿轮参数化建模主要对象是工业生产中常用的组件的建模。
目的是更加深入学习及齿轮及蜗杆、涡轮的设计方法和结构特征。
毕业设计是本门学科的重要组成部分，是平常学习的检测，实践性是平常教学生活不可替代的。
关键词：Pro/E；齿轮；建模；参数化AbstractPro/Enginer is America PTC products, came out in 1988.Born in ten years, has experienced 20 times of revision, become the standard software 3D CAD/CAM system in the world and China's most popular.Widely used in electronics, machinery, tooling, industrial design, automotive, aerospace and other industries, toy, add.It is the all directions 3D product development software package. A collection of parts design, product assembly, mold development, manufacturing, sheet metal parts design, industrial design, reverse engineering, automatic measurement, mechanism analysis, database management and other functions.In order to shorten product development time and simplify the development process.Gear is an important part of industrial production.In the gear production process, Pro/E also plays an important role.In the gear industry, due to the special nature of the gear itself, the parameter is widely used.Parameterization is based on mathematical method, the geometric constraint is based on artificial intelligence method, based on the principle of geometric modeling method of feature model.The gear parametric modeling is mainly used in the modeling of components in industrial production.The purpose is to design method and structure characteristics of more in-depth study of gear and the worm, worm. Graduation design is an important part of the subject, is the detection of common learning, common practice is irreplaceable teaching life.Keywords: Pro/E; Gear; Modeling; Parameter目录第一章绪论 (1)1.1齿轮 (1)1.2参数化设计 (1)1.3课题的意义 (2)第二章直齿轮的参数化设计 (3)2.1直齿轮的建模 (3)2.2创建轮齿的基本圆 (4)2.3创建轮廓曲线 (5)2.4建立齿轮实体特征 (6)2.5轮齿的特征 (7)第三章斜齿轮的参数化设计 (8)3.1新文件的建立 (8)3.2添加参数关系 (8)3.4 轮廓曲线的建立 (10)3.5 创建齿根圆实体特征 (11)3.6 创建轮齿特征 (11)第四章蜗杆的参数建模 (12)4.1新建文件 (12)4.2 添加参数关系式 (12)4.3 轮齿的创建 (13)第五章涡轮的参数化建模 (15)5.1文件的创建 (15)5.2基准的创建与圆的绘制 (16)5.3 齿轮轮廓的创建 (17)总结与展望 (19)参考文献 (20)谢辞 (21)第一章绪论齿轮是生活及工业生产中的重要组成部分，在数字化的今天，数字融入我们生活的各个方面。
基于ProE实现齿轮三维参数化建模
基于Pro/E实现齿轮三维参数化建模魏永乐，晁彩霞辽宁工程技术大学机械学院，辽宁阜新（123000）E-mail：weiyongle@摘要：利用Pro/Engineer系统提供的Pro/Program、Pro/Toolkit等二次开发模块以及功能强大的Visual C++编程工具，在Pro/Engineer系统中实现了齿轮三维参数化建模，提高了齿轮的设计质量和效率。
关键词：Pro/E；二次开发；参数化建摸；齿轮中图分类号：TP391.721．引言齿轮作为最重要的基础传动零件被广泛地应用于各个行业的生产设备中，因此齿轮设计的是否合理，将直接影响到设备的生产效率和寿命。
由于齿轮结构比较复杂，故齿轮的设计和生产过程中，需要进行大量的分析、计算和绘图工作。
在传统的齿轮设计中，齿轮的设计和强度校核过程主要是通过人工完成的，存在计算繁琐、设计周期长、效率低等问题，而且容易出现设计误差和错误，难以实现优化设计。
建立齿轮的三维实体模型，分析齿轮工作状态和受力状况，得到优化齿形，这对于提高齿轮的传动质量和使用寿命有重要意义。
本文以Pro/Engineer为平台，利用Pro/Toolkit等二次开发模块，探讨了直齿渐开线齿轮三维参数化建模的方法，最终实现了齿轮三维模型快速、精确的建立。
并且为进一步实现齿轮的传动及受力分析奠定了基础。
2．Pro/E二次开发工具Pro/Engineer系统是美国PTC公司的优秀产品，提供了产品三维造型设计、加工、分析及绘图等功能的完整CAD/CAE/CAM解决方案。
目前Pro/E软件在我国的机械、模具、汽车、航天、电子、家电、工业设计、玩具等行业取得了广泛的应用。
Pro/E在提供强大的产品设计、分析、制造等功能的同时，还为用户提供了多种二次开发工具，有：族表、用户定义特征、Pro/Program、J-link、Pro/Toolkit等[1]。
本文Pro/Program 和Pro/Toolkit二次开发工具。
齿轮Pro E参数化建模过程
齿轮Pro E参数化建模过程已知参数为:齿数z=34，模数m=2,压力角α=20°,建立直齿圆柱齿轮参数化建模。
参数化建模过程：1、启动Pro/E程序后，选择【文件】/【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中的【类型】选项组中选取【零件】选项，在【子类型】选项组中选取【实体】选项，同时取消【使用缺省模版】选项的选中状态，最后在【名称】文本框中输入gear，单击按钮后，系统弹出【新文件选项】对话框，在【模版】选项组中选择mmns_part_solid选项，最后单击该对话框中的按钮后进入Pro/E系统的零件模块。
2、设置尺寸参数单击菜单栏【工具】在下拉菜单单击【参数】，在【参数】对话框中添加尺寸的各个参数，如下图所示3、设置关系参数在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，并在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系，如下图所示：4、绘制齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框。
选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图2-1所示。
单击【草绘】进入草绘环境。
（2）在绘图区以绘图提供的原点为圆心，绘制四个同心圆，并且标注圆的直径尺寸。
在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制，如下图所示：（3）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框。
在“关系”对话框中输入尺寸关系，通过该关系创建的圆即分别为分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆。
(4)在【关系】对话框中单击确定按钮，系统自动根据设定的参数和关系式再生模型并生成新的基本尺寸。
最终生成如下图所示的标准齿轮基本圆。
5、创建齿轮轮廓线在右工具箱中单击“基准曲线”按钮打开【曲线选项】菜单，在该菜单中选择【从方程】选项，然后选取【完成】选项。
系统提示选取坐标系，在模型树窗口中选择当前的坐标系，然后在【设置坐标类型】菜单中选择【笛卡尔】选项。
基于Pro E的全参数化腹板式齿轮建模
基于Pro E的全参数化腹板式齿轮建模摘要：在Pro/E环境下，结合腹板式齿轮的经验公式和键槽的标准系列，把齿轮的控制尺寸添加到参数化模块里，建立齿轮尺寸与参数间的对应关系，真正实现渐开线圆柱齿轮建模的全参数化，从而达到缩短齿轮设计周期、减少重复工作、提高设计效率的目的。
关键词：Pro/E；齿轮；参数化建模齿轮机构结构紧凑、传动平稳、效率高，是机械中应用最广的一种传动机构。
最常用齿轮的是渐开线齿轮，由于渐开线齿轮轮廓不是Pro/E中的标准曲线，绘制过程中涉及到曲线公式、旋转、镜像等较为复杂的问题，建模过程比较繁琐，且修改极为不便。
对于包含多个齿轮的机械产品来说，如果对每个齿轮一一进行三维建模，既麻烦费时也无此必要。
因此齿轮作为经常使用的通用机械零件，实现其快速建模就显得十分迫切和必要。
建立全参数化渐开线齿轮可以通过修改参数而使得整个模型自动更新，是快速建模的一种有效途径，对于提高机械产品设计的灵活性，保证设计的质量，并有效的缩短的设计周期等方面有着重要的意义。
要使得渐开线齿轮建模过程全参数化，关键在于建模过程中不能使用非参数化的手段。
以往文献中介绍的齿轮的参数化建模仅限与轮齿部分，这样建立的渐开线齿轮模型会丢失全份或者部分建模参数，修改某些参数后整个模型不能正确自动更新。
本文将齿轮结构的经验公式及相关尺寸标准系列应用到参数化建模中，实现了齿轮的全参数化建模，从而大大提高齿轮的设计效率。
1参数设置点击主菜单上的工具／参数，在弹出的参数对话框输人参数，这些参数与齿轮廓形状和尺寸以相关表达式关联，每一个参数的改变将引起齿轮三维造型的改变，各参数符号及数值见表1。
2参数化建模2.1轮齿造型首先利用渐开线方程确定齿廓曲线，拉伸并延伸创建轮齿侧面以提取完整轮齿侧面轮廓线，进而完成齿廓截面的绘制，再通过对齿廓截面的复制、混合特征等生成一个渐开线轮齿，最后用轮齿复制、阵列等系列特征操作建立渐开线圆柱斜齿轮轮齿的三维模型，所对应的模型树如图1所示。
基于ProE的轮辐式齿轮参数化设计及运动仿真
图10 齿轮2的速度加速度位移曲线
图7 建模完成的轮辐式齿轮 图8 齿轮传动的装配图
3.2 机构的运动仿真及分析
（1）机构的设置：首先，进入“应用程序/机构”中，定义齿
轮副，小齿轮和大齿轮的节圆半径分别输入25.5 mm和76.5 mm，
理论传动比为3；在小齿轮处定义伺服电机作为机构动力，速
度为50（°）/s；设置初始条件选用快照InitCond1。 因为不定义执
传动比i= ω1 = 0.872 7 =3，且转 ω 0.290 9
向相反，说明传动正确；通过
回放显示，齿轮传动过程中并
无干涉，说明建模过程正确。
图9 测量结果对话框
图5 薄板特征的创建图6 Fra bibliotek辐拉伸特征的草绘
完成轮辐特征的拉伸之后，对其进行【倒圆角】命令，边与 边之间的圆角半径设为1，轮辐与圆柱间的圆角半径设为2。 再 将轮辐的拉伸与倒圆角命令合成为【组】，进行轴阵列。 选取齿 轮几何中心作为阵列中心，阵列角度为60°，即可得到所有的 6个轮辐特征。 图7即为阵列完成后的完整的轮辐式齿轮。
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
基于Pro/E的轮辐式齿轮参数化设计及运动仿真
杨凯程 （宿迁学院机电工程学院，江苏 宿迁 223800）
摘 要：运用Pro/E软件对轮辐式齿轮进行设计，主要包括参数化设计及轮辐特征的创建。 对齿轮机构进行虚拟装配，并进行运动仿 真和分析，分析结果用于机构性能的评估及进一步的优化设计。
单击【基准】工具栏中的【曲线】命令，在【曲线选项】中单 击【从方程】→【完成】命令，设置圆柱坐标类型，打开rel.ptd记 事本文件，建立如下方程[2]：
x=t*sqrt((da/db)^2-1) y=180/pi
Pro-e软件齿轮画法
齿轮画法一、预备知识：画一个M=4，Z=10，厚为44的外啮合齿轮正常齿制：ha'=1 ,c'=0.25分度圆直径 d=m*z齿顶圆直径 da=(z+2ha')*m齿根圆直径 df=(z-2h'-2c')*m 《外啮合》 df=(z+2ha'+2c')*m 〈内啮合〉经计算得：d=40，da=48，df=30二、具体操作步骤如下：1．用拉伸画一个直径为da（齿顶圆），宽为44的圆柱体：操作步骤：拉伸－－选取FRONT基准面为草绘面，绘制直径为da＝48（齿顶圆），宽为44的圆柱体2．插入基准曲线---从方程--完成--选取--坐标（三个面的交点）---笛卡尔---输入参数（参数如下）m=4z=10a=20r=(m*z*cos(a))/2fi=t*90arc=(pi*r*t)/2x=r*cos(fi)+arc*sin(fi)y=r*sin(fi)-arc*cos(fi)z=0操作步骤：点取按钮――选取“从方程”――选取“坐标系”，选取“笛卡尔”，在模型区域选取对应的坐标系――出现记事本，对话框，输入参数如图所示：点取文件――保存――退出记事本窗口——点取确定按钮，此时在模型区域出现了蓝色的曲线1，如图所示：３．选中步骤２做好的蓝色的曲线---镜像---得到第2根蓝色的曲线，此时两根曲线是相交的八字形．特别惠团购网(高品质、超低价) 4．点取第2根曲线（注意此时曲线以粗红色显示）---主菜单“编辑”---“复制”---主菜单“编辑”——“选择性粘贴”---在操作面板上选取“旋转”按钮，——选取旋转中心轴----输入旋转角度（（360/2/z）+1.74），如图所示：得到第3根细红色的曲线,该曲线与第一根曲线相交的。
(注意:原来的第2根曲线消失了)特别惠团购网(高品质、超低价) 5．选中第3根曲线（注意此时曲线以粗红色显示）---主菜单“编辑”---“复制”---主菜单“编辑”——“选择性粘贴”---在操作面板上选取“旋转”按钮，——选取旋转中心轴----输入旋转角度（-360/z），（即该曲线要与前面旋转的方向相反），此时发现模型区域如下所示：特别惠团购网(高品质、超低价) 点取确定退出操作，得到第4根蓝色曲线，此时两根曲线成八字所示如图：.6．用草绘曲线按钮画曲线：先画一个直径为df的齿根圆，用使用边命令选取那两根曲线（八字形的两根曲线）和齿顶圆---分别过那两根八字形的曲线的末端作切线，与齿根圆df交两点---修剪多余边---给根部倒角（R=0.2*m），得到图形如下所示：特别惠团购网(高品质、超低价) ７．拉伸---去除材料--- --草绘——选取步骤6所得的封闭线框，切削得到齿槽．８．阵列齿数特别惠团购网(高品质、超低价) 9．隐藏蓝色的基准曲线z在模型树中选择显示——层树——z选择层——新建层——出现“层属性”对话框——在对话框中点取“项目”黄色区域，在模型区中点取蓝色曲线使其出现在项目黄色区域内，——确定退出z在屏幕左边的“层树”框中，选中刚建立的层名LAY0001，点右键，选取隐藏选项，此时模型区域中的蓝色曲线就隐藏起来了。
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１ 参数设置
点 击 主 菜 单 上 的工 具 ／ 数 ，在 弹 出 的 参 数 对 话 框 参
选 择 特 征 ， 入 关 系 对 话 框 ， 加 如 下 关 系 （ 寸 代 进 添 尺 码会 因建模顺序不 同而不 同）将新建“ｉ ｍａ ” ， 曲 ， ｘｎ ｉ 层 将 ａ ｎ 线、 曲面 添加 进 该 层 ， 并将 该层 隐 藏 ， 存 层 状 态 ， 得 模 保 所
主 要 研 究 方 向 ： Ｄ／ Ａ 。 ＣＡ Ｃ Ｍ
ｄ ＝ ４ ｂ
ｄ ＝ ｏ２ ５ ｄ ／ ｄ ＝ ０ｚ ８ ９ ／
ｄ ＝ ９ ｂ
１ ０
￥ ｌ ＝ｘ ｄ ｌ Ｉ＊８
ｄｌ ＝ ３ｂ ｄ ４ ６ ／ ｌ ＝３ ０ｚ
ｄ１ ＝３ ０ Ｚ ７ ６ ， Ｐ ０ ｚ ２ ＝ －１
ｄ ＝ ］ｏ （ ２ ｍｎ ｚ ｓｐ） ｃ
ｄ ＝ ２ ２ ｍｎ ３ ｄ ＋ ＊ ｄ ＝ ２ ２ ５ ｍｎ ０ ｄ － ．＊
ｄ ＝ ２ ＣＳ ｔ ｌ ｄ Ｏ（ ）
２ 参数化建模
作者简介 ： 雪玉 （ ９ ２ ， ， 苏 南通人 ， 士研 究 生 ， 曹 １ ７ 一）女 江 硕 副教 授 ，
齿轮机构结构紧凑 、 动平稳 、 传 效率 高 ， 是机械 中应 ２１ 轮 齿造 型 ． 用最广的一种传动机构。 最常用 齿轮的是渐开线齿轮 ， 由 首 先 利用 渐 开 线 方 程 确 定 齿廓 曲线 ，拉 伸 并 延 伸 创 于渐开线齿轮轮廓 不是 Ｐｏ ｒＥ中的标准曲线 ， ／ 绘制过程 中 建 轮 齿 侧 面 以提 取 完 整 轮 齿 侧 面 轮 廓 线 ，进 而 完 成 齿 廓 涉 及 到 曲线 公 式 、 转 、 像 等 较 为 复 杂 的 问 题 ， 模 过 截面的绘制 ， 旋 镜 建 再通过对 齿廓截 面的复制 、 混合特征等生成 程 比较繁琐 ， 且修改极为不便 。 于包含多个齿轮的机械 对 个 渐 开线 轮 齿 ， 后 用 轮齿 复 制 、 最 阵列 等 系 列 特 征 操作 产 品来 说 ， 果 对 每个 齿 轮一 一 进 行 三 维 建模 ， 如 既麻 烦 费 建 立 渐 开 线 圆 柱 斜 齿 轮 轮齿 的 三维 模 型 ，所 对 应 的模 型 时也 无 此 必 要 。 此齿 轮 作 为 经 常 使 用 的 通用 机械 零 件 ， 树 如 图 １所示 。 因
第３ ０卷第 ２ ０期
Ｖ０． ０ １３ Ｎｏ．０ ２
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＯＦ ＳＥ
２１年 １ ０１ ０月
０ｃ 化腹 板 式 齿 轮 建 模 ｒ／
镰
一
高机械产品设计的灵活性 ， 保证设计 的质量 ， 并有效 的缩 短 的设计 周 期 等 方 面有 着 重 要 的 意 义 。要 使 得 渐 开 线 齿 轮建模 过程全参数化 ，关键在于建模过程 中不能使用非
参 数 化 的手 段 。以 往 文 献 中介 绍 的齿 轮 的参 数 化 建 模 仅 限 与 轮齿 部 分 ，这 样建 立 的渐 开线 齿 轮 模 型 会 丢 失 全 份 或者 部 分 建 模 参 数 ，修 改某 些 参 数 后 整 个模 型 不 能 正确 自动更 新 。 本 文 将 齿 轮 结构 的经 验 公 式 及 相 关 尺 寸标 准 系列 应 用 到 参 数 化建 模 中 ， 现 了齿 轮 的 全 参数 化 建 模 ， 而 大 实 从
企 业 技 术 开 发
表 ２普通平键键槽 尺寸 ｍｉ ｌ ｌ
２１ 年 １ 月 ０１ ０
ｄ２ ｂ ２＝
２ 轮毂 、 板 造 型 ． ２ 腹
当齿轮的齿顶圆直径 ｄ＝ ０ ～５０ｍ ａ ２０ ０ ｍ时 ， 可采用腹 板式 齿 轮 ， 图 ３所示 。 腹 板部 分 建 模 所 对 应 的模 型树 如 对
一
实现 其 快 速 建模 就 显 得 十 分迫 切 和 必 要 。 建立全参数化渐开线齿轮可 以通过修 改参数而使得 整 个 模 型 自动更 新 ， 快 速 建 模 的 一种 有 效 途 径 ， 于提 是 对
萆结 ， 一瞎 线 标 汉 ｓ 、 《
１ ｆ控伸 ｉ
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＾ ＿ｌ
曹 雪 玉
（ 南通 航 运 职 业 技 术学 院 机 电系 ， 苏 南 通 ２ ６ １ ） 江 ２ ００
摘 要 ： Ｐｏ Ｅ环 境 下 ， 合 腹 板 式 齿 轮 的经 验 公 式和 键 槽 的标 准 系列 ， 齿 轮 的控 制 尺 寸 添加 到 参 数 化 模 在 ｒ／ 结 把
块 里 ， 立 齿轮 尺 寸 与参 数 间的 对 应 关 系 ， 正 实现 渐 开 线 圆柱 齿 轮 建 模 的 全 参 数 化 ， 而 达 到 缩 短 齿 轮 设 计 建 真 从
型如 图 ２所 示 。
输人参数 ，这些参数与齿轮廓形状和尺寸 以相关表达式 关 联 ， 一 个参 数 的 改 变将 引起 齿 轮 三 维 造 型 的 改 变 ， 每 各 参 数符 号 及 数值 见 表 １ 。
表 １ 斜 齿 轮 参 数 符 号 及 数 值
图 ２轮齿建模模型
ｏｔａａ （ ｎ ｎ／ｏ（ ） ｔ＝ ｔｎｔ （ ） ｓ ｐ） ａ ｃ
周 期 、 少 重复 工作 、 高设 计 效 率 的 目的 。 减 提
关 键 词 ： ｒ／ 齿轮 ； 数 化 建 模 ＰｏＥ； 参
中图 分 类 号 ： Ｈ ３ ．１ Ｔ １ ２４ ７ 文献标识码： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ８３ ２ １） ０ ００ — ２ １０ — ９ ７（０ １ ２ — ０ ９ ０
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图 １轮 齿 建 模 对 应 的模 型 树
大提高齿轮的设计效率 。