基于pro／E的渐开线齿轮参数化建模及运动仿真

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基于Pro／E的渐开线变位齿轮参数化建模

ＥｑｉｍｅｔｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮ．０，０２ｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇｏ１２１ｉ
基于ＰｏＥ的渐开线变位齿轮参数化建模ｒ／
焦生炉１，侯园园ｓ，３２，
（．江圣邦科技有限公司，江温州３５０；．１浙浙２００２中国矿业大学，江苏徐州２１ｌ；２１６
对应的角度，圆弧Ａ而Ｂ是齿廓在分度圆上所截的弧度。对于标准齿轮来说，圆弧ＡＢ所对的圆角是已知
的，：即／＋２：１３，／＝（）３
２ｔ（）一１—０ｎａｆｎ口一２ｘ—（）７ｔａ
（）９
同样，由于线的方向反向，取负值，得到变位外
收稿日期：０２０ — ６２１— ７１
作者简介：焦生炉（９４）男，１６一，江苏徐州人，教授、程师，工南京航空航天大学毕业，主要从事工程机械相关工作。
《装备制造技术）０２２１年第１期０
ｅ： ±２ｍｔｎａｘ（）ａ
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ｂＯ（）１ｒｃＳＯｒ／ｌｔ
ｊ盟一１２ａ。丌ｎ１：）Ｉ＋＿（盟一１、１／ｆ）＼ｔｎ／
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１Ｂｎ）一＋ａ）一（２（口２ｔ卜（。１ａｍ（．ｔｎ
为了进一步对齿轮的建模过程进行简化，利用
２９
ＥｑｕｐｅＭａｆｃｒｎｃｎｏｏｙＮｏ１２０１ｉｍｎｔｎｕａｔｉｇＴｅｈｌｇ．０，２

基于Pro／EWildfire的渐开线齿轮参数化设计与实现

品开发和制造
在此关系式经过系统校验后加以保存．击 “ 生单再模型” 具按钮．统将根据添加的关系式及各基本参工系数的初始值自动计算各圆的半径并再生图形。
２３创建齿槽一侧渐开线．
收稿日期：０１年６月２１
．
ｒ０５ｄｑｔ＋＾１＝．ｂｓｒ１ｘ２（ｔｅ＝－ｔ（ｈｔｘｙａａｘａｎ）
ｚ０＝
编辑完成后，择记事本菜单栏上的“ 件ｌ存 ” 选文保命令保存方程，后关闭记事本，后创建的曲线特征然最
ｙ８／ｉ＝１０ｐ
新建１个零件文件。开零件用户界面选择 “ 打工具Ｉ数 ” 单命令，出“ 数 ” 口．择 “ 数 ” 口参菜弹参窗选参窗菜单栏上的 “ 数Ｉ加参数 ” 令．参数列表中逐个参添命在添加参数，加的参数及最初的附值如表１所示添２２．添加参数关系式以确定基准曲线使用草绘曲线的方法创建一组圆，并通过关系式定义圆的尺寸，时选择 “ 具ｌ系 ” 单命令此工关菜
压力角齿项高系数项隙系数分度圆直径基圆直径齿顶圆直径
２．Ｏ００１０．０Ｏ２．５００．０ＯＯ．Ｏ０Ｏ．０
（）特征必须是一个实体或零件中的具体构成形状；３）特征应具有工程上（的意义；４）特征的性质是可以预料的。改变与特征相（

基于Pro E的渐开线齿轮的精确建模方法

摘要摘要本文基于Pro/E的渐开线齿轮的精确建模方法，利用了Pro/E强大的参数化设计功能，建立复合渐开线齿轮的参数化通用模型，设计新的齿轮时，直接输入齿轮的各项参数即可，则可自动生成齿轮。

复合齿轮是具有内外啮合的复杂模型，本文在圆柱直齿轮的基础上，根据内齿轮加工工艺，对内齿进行整体快速建模，避免了重复建模和衍生误差，提高了精度且利于后期处理。

另外本文还进行了齿轮的装配,且利用Pro/E中的Mechanism模块，对齿轮进行机构运动仿真，并对其测量结果进行了分析，制作了直观的传动动画。

关键词：复合齿轮渐开线参数化建模机构运动仿真ABSTRACTABSTRACTThis paper described the accurate modeling method based on Pro / E involute gear，Established Generic model of the parameters of the composite involute gear using of powerful parametric design capabilities of Pro / E. when produced the new gear, we only needed to input the parameters of the new gear directly, and it could be generated gear automatically.The composite gear is a complexity model with internal and external meshing gear .On the basis of the spur gear, according to the process of the internal gear, the modeling was created overall rapidly. The method avoided modeling Repeatedly and appearing derivative errors, It could improve the accuracy and be helpful to the post-processing .Otherwise, the article also introduced the assembly ,and utilized the Mechanism module in the Pro / E conducted the mechanism motion simulation of the gear . We analyzed the measurement results, produced intuitive animation.Key words: composite gear involute line parametric modeling mechanism motion simulation目录目录第一章绪论 (1)1.1P RO/E参数化建模简介 (1)1.1.1参数介绍 (1)1.1.2关系的介绍 (2)1.2研究目的 (4)1.3研究现状 (5)1.3.1齿轮建模现状 (5)1.3.2参数化设计研究现状 (6)1.4本课题研究内容 (7)第二章软件介绍 (9)2.1P RO/E概述 (9)2.2P RO/E特点 (9)2.3P RO/E在参数化方面的优势 (11)2.4本章小结 (12)第三章渐开线齿轮的介绍 (13)3.1齿轮渐开线的生成原理 (13)3.1.1渐开线的数学描述 (13)3.1.2渐开线的参数方程 (14)3.2齿轮啮合特性 (14)3.3渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 (15)3.3.1渐开线齿轮的基本参数 (15)3.2.2渐开线齿轮各部分的几何尺寸 (15)3.4基于P RO／E渐开线齿轮三维建模及参数设计思想 (16)3.4.1参数化建模的基本原理 (16)3.4.2齿轮三维建模的思路 (16)基于P ro/E的复合渐开线齿轮精确建模方法3.5齿轮参数化建模的设计流程 (17)3.6本章小结 (17)第四章复合齿轮参数化建模 (19)4.1渐开线复合齿轮相关参数的确定 (19)4.2渐开线复合齿轮P RO/E实现 (20)4.2.1 绘制外啮合齿轮 (20)4.2.2 绘制内啮合齿轮 (29)4.3齿轮装配及仿真 (33)4.3.1创建箱体 (33)4.3.2齿轮装配及运动机构仿真 (35)4.4本章小结 (41)第五章总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1第一章绪论第一章绪论1.1 Pro/E参数化建模简介参数化设计是Pro/E重点强调的设计理念。

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮参数化精确建模

ＹＥＦｅｇｎ
（ｈｎｎｔｕｅｏｔｌｇＣｉａＩｓｉｔｆｒｏｙ，Ｈａｇｈｕ３０８，ＣｉａｔＭｅｏｎｚｏ１０１ｈｎ）
Ａｂｔａｔｈｔｏｏｈｃｕａｅ３ｍｏｅｆｃｌｄｃｌｇａａｅｎＰ／ｅｗａｎｒｄｃｄ，ａｄｓｍｅｓｒｃ：ＴｅｍｅｈｄｆｒｔｅａｃｒｔＤｄｌｏｙｉｒａｅｒｂｓｄｏｒｓｉｔｏｕｅｎｉｏｎｏｋｙｆｎｔｎｒｔｅａｃｒｔＤｄｌｗｅｅｄｄｃｄ．Ｐｒｍｅｒｃｍｏｅｆｃｌｄｉａｅｒｗｓｒａｉｅｙｍｅｎｅｕｃｉｓｆｈｃｕａｅ３ｍｏｅｒｅｕｅｏｏａａｔｄｌｏｙｉｒｃｌｇａａｅｌｚｄｂａｓｉｎ
２１渐开线方程．
齿轮轮齿精确的三维造型是齿轮机构动态仿真、
ＮＣ加工、干涉检验以及有限元分析的前提，轮齿的
２２斜齿轮前后端面齿廓截面的旋转角度．图２将斜齿轮沿分度圆柱展开。由图２可得：
形状必须用渐开线方程来控制。由图１可得渐开线方
程：
＝
（ｂｏ０＋７・ｄｄｅｓｃｂ・０・ｓｎ／１０／ｉＯ８）２（）１
Ｙ＝（ｂｉ０一 ‘ｄｄｓｎｂ・０・ｃｓ／１０／ｏ０８）２
１渐开线圆柱齿轮的参数［］
关键词：ＰｏＥ；Ｐｇａｒ／ｒｒｏｍ；齿轮；参数化设计中图分类号：ＴＩ２４３Ｈ３．１文献标识码：Ａ文章编号：１００５—５７（０６６０３— ３７０２０）０ —０３０

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。

本科毕业设计论文--基于proe的渐开线齿轮的运动仿真

本科生毕业论文（设计）基于Pro/e的渐开线齿轮的运动仿真学院：专业：班级：学生姓名：指导老师：完成日期：学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文和设计是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文和设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。

本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查询阅和借阅。

本人现授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用缩印、影印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

（请在以上相应方框内打“√”）学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要这篇文章是描述如何利用Pro/E软件对所知齿数的齿轮进行三维设计及做出运动仿真的过程。

最后得出所需要的相应数据图像，为设计者提供良好的设计和修改平台。

本书利用软件首先画出三维图形，然后将重要的数据添加到数据框中在之后的设计中只需修改数据便可以快速的得到所需要的齿轮。

然后通过装配将两齿轮装配起来，再利用软件做仿真得出运动时的位置、速度、加速度的图像。

关键词：Pro/E，齿轮，模数，齿数，压力角，运动仿真。

ABSTRACTThis subject is about the process of making three-dimensional modeling and moti on simulation of Pro / E gear. After changing some parameters of the teeth, the modul us and so on, the three-dimensional model of the gear created by Pro / E software can help to quickly generate the required gear design.Under the same modulus and pressure angles, selecting the center axis that conn ects the pin and the gear shaft as a positioning reference.After gear assembly is completed, it is necessary to do interference analysis to determi ne the reasonableness of the assembly . Then define the gears and create a driver. Fin ally, analysis and simulate the kinematics and dynamics of mechanical systems to dete rmine the position.Key Words: Pro / E, gear, modulus, number teeth, pressure angle, motion simulation.目录第1章绪论 (1)1.1 概论 (1)1.2 齿轮的传动概述 (2)第2章直齿圆柱渐开线齿轮的建模 (3)2.1 渐开线齿轮的齿廓建模 (3)2.2 齿槽的阵列 (13)2.3 特征的设计 (14)2.4 创建齿轮2 (18)第3章齿轮传动仿真与分析 (20)3.1 齿轮的装配 (20)3.2 齿轮仿真及分析 (22)第4章结论及展望 (28)4.1 结论 (28)4.1 展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章绪论1.1 软件概论Pro/E是由美国的一个软件公司开发的产品，该软件具有强大的辅助设计功能，在制造领域运用的非常广泛。

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮三维参数化建模

关键词：开线圆柱齿轮；ｒ／参数化；渐ＰｏＥ；建模
中图分类号：Ｈ１２４Ｔ３．１文献标识码：Ａ文章编号：０１４５（０７０～０９０１０ — ５１２０）２０４ — ３
Ｍｏｄｌｆｔｅ－ｉｅｉｎａａａｅｅｏｒｉｖｕｔｙｉｄｅｅｒｂｓｄｏｏｅｉｏｈｒｅｄｍｎｓｏｌｐｒｍｔｒｆｎｏｌｅｃｌｎｒｇａａｅｎＰｒ／ＥｎｇＺ０ＵＧｕｉｐｎ－ｉｇ
邹贵平
（西交通职业技术学院机电工程系，西南昌３０１）江江３０３
摘要：介绍了一种基于ＰｏＥ齿轮三维特征造型和利用ＰｏＰｏｒｍ实现的齿轮参数设计方法。ｒ／ｒ／ｒｇａ
该齿轮设计方法可使设计人员方便快捷地实现齿轮的三维特征造型设计，而提高设计效率。从
压力角，齿顶高系数ｈ，隙系数ｃ变位系数顶，
，
２齿轮三维参数化建模过程
２１Ｐｏｒｍ中参数和关系的确定．ｒｇａ要实现齿轮参数化自动设计，须用各种参数必
分度圆柱螺旋角。了达到齿轮的各项技术要为
求，就要考虑齿轮各个参数的改变，这些参数与齿轮的尺寸、形状、位置之间以各种方程式关联，每个参
来控制。进入ＰｏＥ的程序（ｒｇａ编辑界面，ｒ／Ｐｏｒｍ）建立渐开线圆柱齿轮的各种参数及其关系，图２所如

基于ProE的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真

参数化建模是一种以新的思维方式来进行产品创建和修改设计的方法，它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，能十分方便地创建在形状或功能上相似的设计方案。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。
机构运动分析模块（Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）是Ｐｒｏ／ＥｎｇｉｎｅｅｒＷｉｌｄｆｉｒｅ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｝ｎｌｒｌｄ＝ｍｎ＋ｚ／ｃｏｓ（ｂｅｔａ）ｄａ＝ｄ＋２＊ｈａ
ｄｆ＝ｄ一２木ｈｆａｌｐｈａｔ＝ａｔａｎ（ｔａｎ（ａｌｐｈａ）／ｃｏｓ（ｂｅｔａ））ｄｂ＝ｄ＋ｃｏｓ（ａｌｐｈａｔ）ＤＯ＝ｄＤ１＝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Pro／E的渐开线齿轮的参数化建模研究

］］
轮；参数化建模
中图分类号：３１７ＴＰ９．２
文献标识码：Ａ文章编号：０１２７２０）３０２—０１０ —２５（０６０ —０７３
ＡｂｔａｔＴｈｈｒｃｅｉｔｏｐｒｍｅｅｉｅｓｒｃ：ｅｃａａｔｒｓｉｆａａｔｒｚｄｃ
翟昕，成颖，ＣＰ中工艺卡片的处理［］现刘等．ＡＰＪ．代制造工程，０２（）２ —２．２０，４：１３汪永明．计算机辅助工艺卡片集成系统研究［］机械Ｊ．
设计与制造，０１（）９２２０，６： —１．
设计方法。此方法打破了传统的数据库应用系统设
计模式，它允许用户在使用过程中创建数据表，经实践证明能满足不同企业、同制造环境下工艺文件不的产生和工艺资源库的创建，ＣＰ的实用文献：
ｍｏｅｉｇｏｎｏｕｅｌｅｒｃｌｄｒｇａｓｂｉｆｙｄｌｆｉｖｌｔｉａｙｉｅｅｒｉｒｅｌｎｎｎ
ｄｓｕｓｄｉｃｓｅ．
关键词：ｒ／ｒｇａ二次开发；齿圆柱齿ＰｏＰｏｒｍ；直
ＨＥＭｎｏ—ｘａＹＩＣｈｎ—ｂ，Ａ０ｉｎ，ＮｅｏＸＩＬｅ
（ｍｉｇＵｎｖｒｉｆＴｅｈｏｏｙＮａｊｇ２００，ｉａＮａｎｉｅｓｔｏｃｎｌｇ，ｎｉ１０９Ｃｈｎ）ｙｎ
摘要：对ＰｏＥ参数化设计的特点，以渐针ｒ／并

基于PRO／E的渐开线圆柱齿轮机构参数化建模与运动仿真

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渐开线的生成原理如图１示，所当任一直线ＢＫ在网周上作纯滚动时，直线上任意点Ｂ的轨迹ＢＡ就是该网的渐开线。
Ｄ＾
１１渐开线方程的获取．
／ｏ（ｓｒＯｉ）＋Ｔｓ０ｔｃｓｃ＋ｔｓ（ｎ一ｒｏ），ｎｂｉ，Ｏ
二－
√ ＋。．１０
式中：ｂ渐开线的基圆；为点ＢＸｙ。处的压力ｔ为－（，）
角；ａｃｓ，为点Ｂ（，Ｊ一ｒｏ（ｒ；ｃｒ）／Ｊ）处的相径。直
少样机的试验次数，高设计效率，提该方法值得在其它机构设计中推广应用。关键词：ＲＯ／；参数化；仿真设计ＰＥ中图分类号：Ｐ９．Ｔ３１９文献标识码：Ａ文章编号：０３７３２ｌ）３００ — ３１０ — ７Ｘ（０１０ — ２４０
唐
摘
锋郭，
玲
连云港２２０）２００
（．田（Ｉ天连云港）床具有限公司；．机２江苏天明机械集团，江苏
要：文章阐述了运用大型设计软件ＰＲＯ／Ｅ的参数化设计模块设计陶瓷零件快速成型机主从动齿轮的过程，并
介绍了齿轮传动机构的运动学仿真过程。结果表明，参数化建模和运动学仿真运用于齿轮机构设计可以大大减把
角坐标系下的渐开线方程是渐开线圆柱齿轮齿廓造型

基于Pro／E的渐开线齿轮的参数化设计及运动仿真

（））系统即可自动创建齿轮的３几何模型，ｍ等，Ｄ便于以后的齿轮参数化建模［．】］１１渐开线齿轮的参数化设计思路．渐开线直齿轮的基本参数：齿数Ｚ一２，一０１，Ｏ压力角ａ一２。模数ｍ一５齿宽Ｂ一１，面圆０，，０齿
齿轮的加工精度、优化齿轮的机构设计非常重要．本文研究如何在ＰｏＥ环境下分别利用Ｐｏｒ／ｒ— ｇａ和Ｍｅｈｎｓ模块进行齿轮的参数化设计及ｒｍｃａｉｍ
运动仿真．
Ｉ用ｏｍ块进设Ｉ齿的本数行置Ｉｐｒ参写序以轮基编程用ｒａｇ模
［章编号］１０－４８（０８０ —０３０文０３６４２０）３０１ —２
基于ＰｏＥ的渐开线齿的参数化设计及运动仿真ｒ／轮
王为，任欢
（北工业大学机械工程学院，湖北武汉４０６）湖３０８
渐开线齿轮作为应用最广的通用机械零件，在
编辑程序及齿轮参数关系，形成基本齿轮模以
型．以流程图（１表示基本齿轮模型形成的过程．图）
１新建一个新的文件，进／ｒ／建模环境￣ｐｏＥ
廿
ＰｏＥ中却没有该零件的标准库．同齿数、ｒ／不模数和压力角的齿轮虽然可以通过复杂的造型设计生成，但每次设计时都要做大量重复性的工作，否有效能

基于Pro／E的渐开线直齿轮参数化设计

ＰａａｔｒｚｄＤｅｉｎｏｎｏｕｅＳｒｉｈａｓｄｏｒ／ｒｍｅｅｉｅｓｇｆＩｖｌｔｔａｇｔＧｅｒＢａｅｎＰｏＥＬＵｈ— ａｇ，ＣＩＺｉｇｎＡＯｅ — ｈｎＷｎｃｅｇ
（ｅａｔｎｏｃａｉａｄＥｅｔｃＥｇｅｒｇＮｎｏｇｇｉｕｕａＶｃｔｎｅｈｏｏｙＣｌｇ，Ｎｎｏｇ２６０，ｈｎ）Ｄｐｒｔｆｈｎｃｎｌｒｎｉｅｉ，ａｔｒｌｒｌｏａｉａＴｃｎｌｇｏｅｅａｔ２０７ＣｉｍｅＭｅｃｉｎｎｎＡｃｔｏｌｌｎａ
＿
广泛的应用，中基于尺寸驱动的参数化特征零件其设计，可以通过修改尺寸来驱动模型，使已建立的模
型随尺寸的改变而实时地改变模型形状，为直观表达人们的设计意图带来了方便。渐开线直齿轮作为最广泛的通用机械零件，大量应用在各种传动中，如果每次设计都要设计建立模型，工作量大，而且繁琐。因此，正确的方法是建立参数化的通用模型，设计新的齿轮时，输入齿轮的参数，如齿数、模数、压力角、轴孔直径等数据，就可以自动生成新的齿轮。这
Ｋｅｏｄ：ｒ／ｙＷｒｓＰｏＥ；ｉｖｌｔｔａｇｔｇａ；ｐｒｍｅｅｉｅｅｉｎ；ｐｇａｎｏｕｅｓｒｉｈｅｒａａｔｒｚｄｄｓｇｏｒｒｍ
０引言
ＰｏＥ软件在当今世界的机械领域已经得到了ｒ／
方便以后的人机交互式齿轮参数化建模。
ｐｒｍｅｅｓＴｅｓｓｍｕｏｔａｌｒｄｃｓｇａｄｅ，ａｏｄｎｌｎｙｏｅｅｔｅｄｓｇｒ．ａａｔｒ．ｈｙｔａｔｍａｉｌｙｐｏｕｅｅｒｍｏｌｖｉｉｇｐｅｔｆｒｐｔｖｅｉｎｗｏｋｅｃｉｉ

基于Pro／Engineer渐开线齿轮3D建模设计

径；一定齿数范围内基圆直径小于齿根圆直径，因而建模
的大小，基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；基圆为无穷大时，渐开线为斜直线。
图１直角坐标系中，在ＸＯＹ平面上，Ｋ为渐开线上的
任意一点，Ｋ点的直角坐标参数方程为：
ｆＸｋ＝ｒｂ × ｃｏｓ（ｐｈｉｋ）＋（ｐｈｉｋ） × ｒｂｘｓｉｎ（ｐｈｉｋ）
０引言
ｙＪ
齿轮的主要作用是传递动力，改变运动的速度和方向。在机械设备中，齿轮是非常重要的零件。
齿轮传动是机械传动中应用最广泛的传动形式之一。与
其他传动形式相比，齿轮传动具有传递功率和速度范围广（传递的功率可达到１０５ｋＷ、圆周速度可达３００ｍ，ｓ）、效率高（，／－０．９４０．９９）、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证瞬间传动比恒定等特点。齿轮传动的形式很多，可分为平面齿轮传动、
４２时，ｄｂ＜ｄｆ。针对ｄｂ＞ｄｆ￣ｔ￣ｄｂ＜ｄｆ两种不同的情况，研究了基于Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ创建的渐开
线齿轮齿槽的实体模型创建方法。关键词基圆直径齿根圆直径齿轮模型
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３－８８７Ｘ．２０１３．０４．０１６中图分类号ＴＰ３１４文献标志码Ａ
头Ａ，让该线绕圆轴转动且始终与圆轴相切，Ａ运动到Ｋ，

基于Pro／E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模

基于Pro／E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模Pro/Engineer（Pro/E）是一款广泛应用于三维建模、产品设计和制造的软件。

渐开线圆柱斜齿轮是机械传动系统中常见的元件之一，其工作原理是在圆柱体表面上切削上与一定曲线相切之后的齿。

本文将介绍如何在Pro/E中进行渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。

首先，在Pro/E中新建一个Part，定义基本参数。

我们选择模板中“英制”的单位系统，并定义模块为1.5，公法径为30，压力角为20°，齿轮宽为20，在偏距方向上进行10次分割，在齿轮高度方向上进行4次分割，并确定齿轮轴线。

接着，我们需要绘制齿轮的基本轮廓，也就是包络线，这个过程可以通过插入一个螺旋曲线实现。

在插入螺旋曲线后，我们需要根据基本参数来“调整”曲线的参数，使其符合所需齿廓，具体来说，需要调整螺旋曲线的升角，升角越小，齿廓越尖锐。

绘制好基本轮廓之后，我们需要对齿廓进行剖面修整，以适应齿面的要求。

通过插入一个椭圆形的剖面，再通过曲面拆分等命令，我们可以对剖面进行修整。

修整完成之后，我们需要对基本齿廓进行相应的平移和旋转，使之符合剖面修整后的齿面形状。

最后，我们需要对齿面进行修整，以达到所需的斜齿轮效果。

可以使用修整边缘等命令进行修整，修整完成后，我们就成功地完成了渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。

总之，Pro/E提供了丰富的参数化建模工具，可以方便地进行各种齿轮类型的设计，提高设计效率和精度。

通过上述的方法，我们可以从零开始建立一个渐开线圆柱斜齿轮的模型，并进行相应的修改和优化。

在进行数据分析之前，需要明确数据来源和分析目的。

数据来源可能是市场调查、企业内部系统数据、公共数据等等；分析目的也是多种多样的，如了解市场环境、优化产品设计、制定销售策略等等。

在此，我以某电商平台的用户数据为例，进行相关数据的分析。

首先，我们可以统计该电商平台用户的性别比例和年龄分布情况。

数据显示，该平台用户中男性占比为48.5%，女性占比为51.5%；年龄方面，18-30岁的用户占比最高，达到了55.2%，其次是31-45岁的用户，占比为29.5%。

基于ProE渐开线齿轮的造型和传动仿真

目录第一章引言 (1)1.1目的和现实意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究方法 (1)第二章齿轮传动概述 (2)第三章直齿圆柱齿轮建模 (2)3.1直齿圆柱齿轮主要参数 (2)3.2直齿圆柱齿轮建模 (3)3.2.1直齿轮的建模分析： (3)3.2.2直齿轮的建模过程 (3)第四章斜齿圆柱齿轮建模 (11)4.1斜齿圆柱齿轮主要参数 (11)4.2斜齿圆柱齿轮建模 (11)第五章圆锥齿轮建模 (15)5.1圆锥齿轮主要参数 (15)5.2圆锥齿轮建模 (15)5.2.1锥齿轮建模分析 (15)5.2.2圆锥齿轮建模过程 (15)第六章齿轮传动仿真与分析 (23)6.1装配 (23)6.1.1新建FZ.ASM (23)6.1.2装配齿轮 (23)6.2仿真 (24)6.2.1进入机构模块 (24)6.2.2添加“伺服电动机” (24)6.2.3定义初始条件 (25)6.2.4定义分析 (25)第七章小结 (28)第八章致谢 (29)附录一参考文献附录二英文文献翻译附录三英文文献原件基于Pro/E渐开线齿轮的建模和传动仿真摘要：通过渐开线直齿、斜齿和锥齿圆柱齿轮的参数化建模设计，介绍在Pro/E中进行参数化设计的基本方法与设计步骤，利用Pro/E软件进行齿轮的传动仿真。

关键字：Pro/E；齿轮；建模；仿真Modeling and Simulation of Involute Gear Based on Pro/E Abstract:Through the involute spur gear, helical cylindrical bevel wheel and cone of parameterized modeling design in Pro/E, introduction of parametric design of the basic methods and steps, using Pro/E of gear assembly and software simulation.Keywords:Pro/E ; gear; sculpt; Simulation第一章引言1.1目的和现实意义Pro/Engineer是美国PTC公司开发的优秀的三维设计软件，它采用基于特征的参数化技术，具有产品的三维设计、分析、仿真、加工和二次开发等功能，该软件已广泛应用于机械、电子、家电、模具等行业，是目前国内使用最广泛的三维设计软件之一。

基于Pro_E的渐开线齿轮参数化设计_梁琪

DOI:10.16208/j.issn1000-7024.2005.12.0101引言齿轮零件是工业生产中用途最为广泛的零件之一，其设计研究一直是工业领域中的焦点。

在三维造型时，一般用B样条曲线近似表示齿轮的齿廓，这样势必影响齿廓的精确。

在工程实际中往往需要对齿轮零件进行CAE应力、应变分析。

此时就必须对齿轮进行精确造型。

齿廓造型的关键在于创建精确的齿廓曲线。

在Pro/E环境下，采用从方程创建曲线的方法即可达到这一目的。

齿轮零件的设计尺寸一般由几个固定的基本参数决定，如齿轮的齿数Z、模数M、压力角－3194－－3195－D3=DA D14=WIDTH上述关系中包括了外部参数间的关系，还包括外部参数与系统内部参数(D0、D1、D2、D3、D14)间的关系。

2.2建立渐开线方程[2]根据渐开线生成的基本原理，一条发生线沿齿轮基圆作纯滚动时，直线上任一点的轨迹为基圆的渐开线。

根据渐开线方程得出以下渐开线的柱坐标方程[3]，零件特征中系统缺省的坐标系PRT_CSYS_DEF 作为三维柱坐标系：m=t*sqrt ((da/db )^2-1)n=180/pir=0.5*db*sqrt (1+m^2)theta=m*n-atan (m )z=0这里引用了齿轮基圆直径db 与齿顶圆直径da 两个设计参数构成柱坐标方程的其中一个自变量m ，以此构成上述渐开线的柱坐标方程。

2.3生成渐开线齿槽轮廓曲线创建好齿廓一侧渐开线曲线后，利用草图绘制工具中的镜像、包含、剪切、圆角等工具创建一个完整的齿槽轮廓曲线，如图1所示。

在实际的齿轮生产加工工艺中，是将一个毛坯切出各齿槽从而生成一个齿轮零件，所以在利用Pro/E 设计齿轮零件时，也按照实际工程中的工艺原理创建一个标准渐开线齿槽轮廓曲线而非轮齿轮廓曲线，这样做可方便设计人员在创建出完整的齿轮实体后对其进行应力、应变、材料分析等后续工作。

3通过PROGRAM 实现齿轮零件的参数化设计[4-5]3.1创建一个完整的齿轮基本模型所谓基本模型，是指用Pro/E 创建的齿轮三维实体模型。

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮精确参数化建模

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1
引
言
。
于齿轮回转轴线的截面内定义的端面参数 ( 下角标 t ) 在
一
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，
。
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，
一
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2 3
．
。
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BK
沿
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，
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首先把齿数法面模数法
、、
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一
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C 仿真，建板 I C A D I C A M ／ A
E ICA P P
E 基于P r o ／的开圆齿轮确数建渐线柱精参化模
殷毅
。
吴战国
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( 同济大学机械工程学院上海 2 0 18 0 4
摘

基于Pro／E的渐开线圆柱内齿轮参数化建模

Ｋｅｒｓ：０Ｅ；ｎｏｕｅ；ｉｎｒ；ａａａｔｒ；ｏｅｉｇｙｗｏｄＰｒ，ＩｖｌｔｎｅＧｅｒｐｒｍｅｅＭｄｌｎ
中图分类号：Ｄ９．文献标识码：Ｔ３１２７Ａ
齿轮是应用最为广泛的通用机械零件，其种类繁多，有直的变化范围是１尸’ 。“ ｊ表示圆周率，ＰｏＥＧＮＥ『，是ｒ／ＮＩＥＲ的默认齿、斜齿和人字形齿轮，中直齿圆柱齿轮是各种其它齿轮的基变量。０～０范围内的渐开线曲线等式如下：其。９。
，ａ＇ｗｄｈｔｅ，ｅｇｒｓｉｔｈ
ｔｌｕｋｙＤｐｎｎｓｌｎｗｏｉｏ，ｎｔｎｓｕｂｒｅｔｍｄｌ，ｒｓｕｅ咄ｅｑｃｏｅｄｉｃｓｆｏｈ
Ｉｉｅｒａｉｂｒｔｉｅｓｎｋｙｌｃａｔｘｏ，ｈｄｎｉｅｏｅ．ｄｍｅｏｓｅｅｍｏｏｆｆｓｔｔ，
ｔ
ｓｔ１ｃａａｍｄｌｙｕｍｔｏｅｙｅＣｔｒｔｇｒｏｅｂｔａｍｄｌｓｍ０ｅｅｅａｏｉｃ
使辅助参数随着齿轮的主参数变化，并且修改模型的Ｐ１ａＩｍ，咱ｆ
最后达到通过输入参数能生成新的齿轮。
图１渐开线曲线的数学分析
渐开线的数学分析如图１所示。通过和Ｙ坐标与角度的关系定义渐开线曲线，根据这个分析可以列出渐开线的数学公
ｔｔｒｅｔｇｎｒａｏｅｓｎａｄｏｔｎｇａｏｅｓｎｂｅｎｒＥａｄｔｅｈｄｇｎｐｏｃｅｅｇｒｍｄｌｉｕｌｅｏｅｒｍｄｌｉａｄｏｏｎｍｔｓｅ－ｅｈｊｏｆａｅｅｄｇｎｉｆｅｄｇｓＰ／ｅｈｏｏｆ

基于Pro／E的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模

图１渐开线
作者简介：曾文瑜（９３）１７～，女，贵州平坝人，副教授，工程硕士，研究方向为计算机辅助设计
２６圆的渐开线的参数方程是：
．
深圳职业技术学院学报
第９卷
开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系如表１所
一Ｘ
且整个齿廓又不全是渐开线；二是决定齿轮形状和尺寸的参数较多，而且各参数之间存在一定关系ｆ．因此绘制齿轮之前必须先熟悉齿轮的渐开１］线方程，明确齿轮各部位名称和基本参数之间的
收稿１期：２１— ７１５ｔ０００ —３
齿数Ｚ、模数ｍ、齿宽ｅ、压力角６这４个基ｃ
本参数决定标准直齿圆柱齿轮的各部分尺寸，渐
深圳职业技术学院学报
２１第５００年期
ＪｕｎａｆＳｅｚｅｌｅｈｃｏｒｌｈｎｈｎＰｏｙｔｃｎｉｏ
ＮＯ．２０５．０１
基于ＰｏＥ的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模ｒ／
曾文瑜
（江职业大学机电工程学院，江西九江３２０）九３００
示【．３】
ｒＣｓ＋ｓＯｂＯＯＯｉ）（ｎ
ｒｓ００ｏＴ３．）ｂｉ —ｃｓＨ１２１．（ｎ４
１３渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模步骤．渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模流程如图２