基于Pro／E渐开线圆柱齿轮参数化设计及模态分析
基于Pro-ENGINEER的变速器圆柱齿轮开发方案
基于Pro/ENGINEER的变速器圆柱齿轮开发方案摘要：基于cad变速器直齿圆柱齿轮的二次开发，主要工作分为两部分。
第一部分是通过对齿轮变速器和cad技术研究的现状及发展趋势的分析，以及对多种三维参数化设计软件的分析比较后提出一种切实可行的基于pro/e的变速器直齿圆柱齿轮的三维参数化设计方法。
主要工作集中在渐开线直齿圆柱齿轮的三维参数化设计上。
通过对渐开线的几何分析分析，得出渐开线参数方程，然后通过然后通过参数化建模过程创建变速器直齿圆柱齿轮，再通过编辑program程序二次开发设计新齿轮。
第二部分是基于automation gateway的齿轮设计界面二次开发。
主要工作是在vb环境下，以automation gateway为基础，开展pro／e齿轮参数化设计界面的二次开发。
用vb建立一个参数输入程序界面，通过automation gateway就可以利用visual basic访问pro/e 底层数据库，该程序就能够接受我们在界面中所输入的参数数值，并传给pro／e系统中的参数，最后pro／e系统会根据所输入的参数零件再生(regenerate)，便可以生成不同的齿轮。
关键词：变速器 cad 齿轮参数化二次开发现代cad系统的二次开发必须以软件为平台，使用正确的方法论，尽量减少和避免程序中的失误，提高使用者的工作效率。
本变速器圆柱齿轮cad系统的二次开发严格按照此进行。
1 pro/engineer二次开发基本原理pro/e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。
pro/program是pro/e软件本身自带的二次开发工具。
利用pro/engineer造型的同时，pro/program会自动产生特征的program 这个记录文件，由高级计算机语言basic构成，其中包括模型树（modeltree）中所有特征的详细信息：各个特征的建立过程、参数设置、尺寸以及关系式等，我们可以修改和添加特征的program 生成基本参数相同的一系列模型。
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Pro／E的渐开线变位齿轮参数化建模
基于 Ｐ ｏＥ的渐开线变位齿轮 参数化建模 ｒ／
焦 生炉 １ ， 侯 园园 ｓ ，３ ２，
（ ． 江 圣邦科 技 有 限公 司 ， 江 温 州 ３５０ ； ． １ 浙 浙 ２０ ０ ２中国矿业 大学 ， 江苏 徐州 ２ １ｌ ； ２ １６
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 Ａ Ｂ所对的圆角是 已知
的， ： 即 ／ ＋２ ： １ ３ ， ／ ＝ （） ３
２ｔ （） 一 １—０ ｎａ ｆｎ 口 一 ２ｘ—（） ７ ｔ ａ
（） ９
同样 ， 由于线的方 向反 向， 取负值 ， 得到变位外
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ６ ２ １— ７ １
作者简 介 ： 焦生炉 （９ ４ ） 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） ０２ ２ １ 年第 １ 期 ０
ｅ： ±２ ｍ ｔｎ ａ ｘ （） ａ
『 ＝ ｂＣＳ ） ／ Ｆ Ｏ（ ＇ ／ ３
ｂ Ｏ（） １ ｒ ｃＳＯ ｒ ／ ｌ ｔ
ｊ 盟 一１ ２ａ。 丌 ｎ １： ）Ｉ ＋ ＿ （盟 一１ 、 １ ／ ｆ ） ＼ ｔ ｎ ／
（１ １）
（） ６
１ Ｂｎ） 一 ＋ａ） 一 （ ２ （ 口 ２ ｔ 卜 （。 １ ａ ｍ （ ． ｔ ｎ
为 了进 一 步对 齿 轮 的建 模 过程 进 行 简 化 ，利 用
２ ９
Ｅｑｕ ｐ ｅ Ｍ ａ ｆ ｃｒｎ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ １ ２０１ ｉ ｍ ｎｔ ｎｕａ ｔｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｌｇ ．０， ２
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的渐开线齿轮参数化建模及运动仿真
符号
ｍ Ｚ
值或计算公式
１ ４ ０
２ ０ １ ３年 ３月
基于ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ的渐开线齿轮参数化建模及运动仿 真 （ ３ ） 为其他机构的运动和仿 真提供参 考。
１ ０ ５
‘
３ ． ２ 仿 真
利用机构下 的 回放 ， 机构 分析 ， 测 量结 果 等 ， 可 以 获得齿轮渐 开线上 任 意一 点的 速度 ， 加速 度等 。可 以
５㈨
，
统， 是 目前 国内外专业设计人 员使用最广 泛 、 最先进 的 三维设计软件。渐开线 齿轮 作为应用 最广 的通 用机械 零件 ， 在Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ中却没有该零 件的标准 库。不 同齿数 、 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 ， 能否有 效
关键词 ： Ｐ ｍ， Ｅ 参数化设计
ｌ 引言
渐开线齿轮
仿真 计周期长 、 效率低等 问题 ， 而且容 易出现设计误差 和错
Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ是美 国 Ｐ Ｔ Ｃ公 司推 出的三维 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ系
误， 难于实现 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情况 ， 得到优化 齿形 ， 这对 提高 齿轮 的传动质量和使用寿命 有重要的意义 。 （ １ ） 齿轮的基 本参 数如 下 ： 齿数 Ｚ １＝４ ０ ， Ｚ ２＝２ ０ ， 压力 角 仪＝ ２ ０ ｏ ， 模数 ｍ＝１ ， 齿宽 Ｂ＝ ５ ， 齿 面圆角 ＝０ ．
［ ２ ］ 王为 ， 任欢． 基于 ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ的渐 开线齿 轮参 数化 设计 及运动仿 真 ［ Ｊ ］ ． 湖北 工业 大学 学报 ２ ０ ０ ８ ， ２ ３ （ ６ ） ：
ProE渐开线直齿轮的参数化建模
基于ProE5.0渐开线变位圆柱直齿轮的参数化设计引言参数化设计方法相对传统的方法最大的优点在于存储了设计的整个过程，能设计出一系列复杂多变的产品模型，比如齿轮、蜗轮蜗、丝杠、珠承等。
参数化设计最大的好处就是使工程人员通过改变几个参数就能生成一个系列中多种零件来，对设计人员来说减少了设计过程中不必要的重复劳动，提高了工作效率。
关于齿轮参数化设计的资料也不少，但大部分都是标准齿轮的设计，很少有渐开线变位齿轮的设计资料，本设计与以往不同的是：增加了齿轮变位系数参数，增加了齿顶圆、齿根圆与变位系数的关系式，从新调整参数方程，最终形成具有变位功能的齿轮实体模型。
本设计主要在三维工程软件pro/ENGINEER Wildfire5.0版本下进行，因为很少有以pro/ENGINEER Wildfire5.0版本为平台来介绍《渐开线变位圆柱直齿轮的参数化设计》的资料，随着新版本新技术的不断更新，越来越多的年轻技术人员更容易接受新版本，而在新版本中更容易接受新的知识，所以本设计选择了较高的设计版本，也是本设计追求原创的一个重要理由。
此设计也是本人在设计工作中的一部分浅薄的工作经验，拿出来和大家交流分享，希望大家给与批判指正。
直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸关系齿数Z 一个齿轮的轮齿总数。
模数M 以z表示齿轮的齿数，那么齿轮的分度圆周长=πd = z p。
因此分度圆直径为：d=(p/π)·z,式中：p/π称为齿轮的模数，用m表示，即要使两个齿轮能啮合，它们的齿距必须相等。
因此互相啮合的两齿轮的模数m必须相等。
从d = mz中可见，模数m越大，轮齿就越大；模数m越小，轮齿就越小。
模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。
不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来加工制造。
为了便于设计和减少加工齿轮的刀具数量，GBI357一78对齿轮的模数m已系列化，如下表所示。
在选用模数时，应优先采用第一系列的模数，其次是第二系列，括号内的尽可能不用。
ProE渐开线标准直齿圆柱齿轮参数化设计
ProE渐开线标准直齿圆柱齿轮参数化设计摘要：本文阐述了用Pro/E参数关系式设计渐开线齿面的原理及操作过程，推导出了设计渐开线齿面的公式模板，并在此基础上结合标准渐开线齿轮的相关参数用Pro/E完成了整个渐开线标准直齿轮的设计，文中所述标准渐开线直齿轮设计方法简洁，操作过程简单高效，可资同行借鉴。
关键词：渐开线基圆关系式可变截面扫描镜像渐开线齿轮传动由于其定传动比、运动精度高、冲击振动较小等优点被广泛应用于机械传动中。
Pro/E可变截面扫描特征可加入描述渐开线生成规律的关系式，利用此关系式可绘制任一齿数模数的渐开线齿面；在Pro/E中采取恰当的方法很容易满足在分度圆上齿厚与齿槽宽相等这一设计要求，从而精确完整的完成标准渐开线直齿轮的三维模型设计。
1、渐开线的形成原理及其特性当一直线沿半径为的圆作纯滚动时（如图1所示），此直线上任意一点K 的轨迹AK 称为该圆的渐开线，该圆称为基圆，该直线称为发生线，渐开线所对应的中心角称为渐开线AK 段的展角。
渐开线齿面上的截面线到中心线的距离在图1中OK用表示，在图2中用表示，则，设为图1中的弧度值，则在发生线沿基圆作纯滚动形成渐开线齿面的过程中始终存在着如下的数量关系：2、Pro/E渐开线齿面生成原理作渐开线齿轮的关键在于作渐开线齿面，Pro/E用可变截面扫描特征作渐开线齿面。
首先绘制一个圆心角约15°的基圆，（见图5所示基圆，用于限制齿面的扫描的范围），然后选取此基圆弧作为产生渐开线齿面的原始轨迹线，在草绘界面绘制扫描截面线，截面线是平行于齿轮中心线的直线，（也就是图2中剖面初始位置与终止位置的夹角，剖面绕齿轮中心线旋转），在扫描过程度中，随着值逐渐加大，截面线离开中心的距离为（见图1、图2）将按关系式2不断加大，并且此截面线始终位于垂直于基圆的剖面内，部面的旋转角度由所作基圆的圆心角决定，一般15°即可，这样扫描的结果就得到了渐开线齿面。
基于Pro E的渐开线圆柱齿轮三维建模
基于Pro E的渐开线圆柱齿轮三维建模介绍在Pro/EWildfire4.0环境下，实现标准渐开线直齿圆柱齿轮的建模方法和步骤，从原理出发，利用方程建立渐开线，保证渐开线齿轮齿形的准确性。
通过改变相关参数及关系式，能够快速地实现齿轮的三维建模和修改模型，为后续装配、仿真提供基础，从而提高设计效率。
渐开线圆柱齿轮Pro/E建模0前言齿轮传动是机械传动中最主要的一类，型式很多，应用广泛，齿轮设计在机械设计中占据着相当重要的地位，但它的设计步骤多、涉及参数多，需查询的图表总数有二十多个，由于其复杂性，有一些软件（如Solidworks，AutoCAD）没有提供齿形的精确造型功能。
随着计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术的发展，在产品开发的过程中，有限元分析、装配设计、运动仿真、数控加工等都必须以三维模型为基础。
在进行齿轮机构设计时，经常需要利用CAD技术设计并建立齿轮的三维实体模型，从而利用CAD/CAM软件进行装配、检测和分析。
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。
利用Pro/E可精确建立齿轮的三维模型，从而实现齿轮机构的虚拟装配、模拟运动以及数控编程等。
实现渐开线圆柱齿轮建模的难点主要有两点：（1）创建出精确的渐开线曲线；（2）建立齿轮的参数化模型，确定主要参数。
1基本原理与研究思路渐开线：一条直线nn沿一个半径为rb圆的圆周作纯滚动，该直线上任一点K的轨迹KKo称为该圆的渐开线。
这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。
利用Pro/E进行齿轮造型时，首先要进行齿轮的初步设计，定制基本参数。
普通渐开线齿轮有6个基本参数影响齿轮的形状和尺寸：模数m，齿数z，压力角α，齿顶高系数hα*，顶隙系数C*，齿轮厚度THICKNESS。
论述基于PROE的圆柱齿轮参数化设计
论述基于PRO/E的圆柱齿轮参数化设计1 设计基本方法直齿圆柱齿轮是一种较为复杂的机械零件,它的一些基本参数,如模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数,变位系数、齿宽等。
另外通过这些基本的参数也可以计算齿轮的其他参数,如齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆等。
而这些基本参数经常变化的参数也只有模数、齿数、齿宽和变位系数,其它参数压力角、齿顶高系数和顶隙系数一般是不变化的,所以我们这里将模数、齿数、齿宽和变位系数定义为关键参数。
设计齿轮的基本方法为:(1)建立关键参数和基本参数;(2)建立模型和定义关系;(3)验证关键参数;(4)调用齿轮。
2 具体创建过程2.1 建立关键参数和基本参数首先新建文件并在工具-程序中编辑设计中的INPUT和END INPUT加入如下语句:M number "输入直齿轮的模数M:"Z number "输入直齿轮的齿数Z:"X number "输入直齿轮的变位系数X:"B number "输入直齿轮的齿轮宽度B:"这样用程序的方式定义了四个关键参数,并保存文件,输入初始值,在参数对话框中创建好齿轮的一些基本参数:压力角、齿顶高系数、顶隙系数等,同时我们也可以看到四个关键参数,具体设计见表1。
2.2 建立模型和定义关系(1)创建齿轮的基本圆。
用草绘曲线的方法,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”,从里到外创建齿轮的四个基本圆:齿根圆(SD0)、基圆(SD1)、分度圆(SD2)、齿顶圆(SD3),并且用设置好的参数在关系功能对话框中控制齿轮四个基本圆的大小关系。
SD3=M*Z+2*(HAX+X)*MSD2=M*ZSD1=M*Z*COS(ALPHA)SD0=M*Z-2*(HAX+CX-X)*M选择菜单“编辑-再生”,以当前值再生图形,并完成基本圆草图的建立。
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Pro_E的渐开线圆柱齿轮参数化精确建模
d15 = e/ 2 + b/ 2 else / 3 确定第一个齿廓截面的位置 , 即与基面 FRONT 的距离
d15 = 0
endif
将第一个齿廓截面 , 沿 z 轴移动距离 b/ 2 , 绕 z 轴旋转角度μ, 创建第二个齿廓截面 ; 向相反方向移 动 、旋转第一个齿廓截面 , 创建第二个齿廓截面 。旋 转角度关系式为 : μ= 360°·b·sin ( beta 1) / (pi·m n·z·2) 。这一角度关系十分重要 , 它是斜齿轮轮齿 精确造型的重要保证 。 31412 创建齿廓曲面 点击 〔插入〕 →〔扫描混合〕 →〔曲面〕, 选择 〔选取截面〕| 〔垂直于原始轨迹〕 →〔草绘轨迹〕, 在 TOP 面上绘制直线轨迹 , 使其长度为 b , 起点距 FRONT 基面 e/ 2 ; 分别选取三条齿廓截面 , 生成齿廓 基准曲面 。点击 〔工具〕 →〔关系〕, 增加剖面关系 :
中的第一个齿廓曲面 , 点击 〔编辑〕 →〔实体化〕, 建立第一个剪切齿廓实体 。将第一个剪切齿廓实体 〔阵列〕, 得到整个右旋斜齿轮的齿廓实体 。点击 〔工 具〕 →〔关系〕, 增加零件关系 :
if gear type = = ″her″| gear type = = ″HER″
根圆 。通过 〔编辑〕基准曲线 , 修改直径尺寸 〔属
性〕, 将特征尺寸的名称分别改为 da 、df 。
312 Pro/ Program 程序设计
Pro/ Program 是 Pro/ E 提供的一个可程序化的工
具 。它可以将需要经常变更的参数或步骤 , 事先以叙
述句的方式写成 , 在调用时自动提示输入设计变量 ,
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。
齿轮论文
关于Pro/ENGINEER的圆柱齿轮参数化虚拟设计摘要随着计算机技术的飞速发展，CAD已经广泛应用于零件设计和制造中，但一般的CAD软件都具有广而博的通用性，难以满足各类具体产品设计的需要，所以以通用CAD软件为基础，根据本单位的实际，进行不同程度的开发成为产品现代设计的重要内容。
齿轮作为各种机械传动设备中的重要装置，具有传动平稳，承载能力强等优点，有着非常广泛的应用前景。
但其结构复杂，设计计算困难，为了提高设计效率，增加竞争优势，实现齿轮的三维参数化精确建模显得尤为重要。
文运用三维实体造型软件Pro/E，实现了渐开线直齿轮的参数化精确建模。
文中系统地研究了运用Pro/E软件方程输入的方式建立渐开线直齿轮的三维参数化模型的过程。
由于参数化齿轮模型可按照驱动参数的变化发生相应改变，再生出新的齿轮模型，所以利用此模型进行齿轮建模的重复性工作，从而极大地提高了分析效率，降低了成本。
关键词：直齿轮；参数化；Pro/EVirtual Design of Cylindrical Gear Basedon the Parametric Modeling by Pro/ENGINEERAbstractWith the rapid development of computer, CAD has widely used in Part design and manufacturing，but because of the commonality of CAD software，it is difficult to meet the specific needs of variable product design，so on the basis of CAD software，according to the actual situation to carry out secondary development has become an important work of modern design. As an important engineering mechanical transmission apparatus，gears have a very wide application Potential because of its advantage，such as high stability and bearing loads. However，the structure of gears are very sophisticated，and design difficulties. To improve the design efficiency and increase the competitive capacity，it is very important to realize the 3-D parametric modeling of gears.This dissertation constructed an accurate parametric model of involutes spur gear using three-dimensional modeling based on Pro/E software. It systematically studied the process of building 3D parametric model by Pro/E in the dissertation. It can regenerate a new model of gear due to parametric model of gear changes correspondingly according to the change of drive Parameters. Therefore it avoids the repetitive tasks in modeling，thus improves the efficiency of analysis greatly and reduce the costs. Key words: Spur Gear; Parametric; Pro/E目录1 引言 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 国内外研究现状 (4)1.2.1 三维CAD发展状况 (4)1.2.2参数化设计概况 (5)1.3本文的意义和主要内容 (6)1.3.1本文研究意义 (6)2 渐开线齿轮数学模型 (6)2．1 渐开线成型原理 (6)2.1.1渐开线方程及特性 (6)2.1.2 直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (8)3 渐开线直齿轮的参数化造型 (9)3.1 参数化技术 (9)3.1.1 参数化设计的理论方法 (9)3.1.2 参数化模型 (10)3.2 Pro/E参数化建模思想 (11)3.2.1 Pro/E概述 (11)3.2.2 基于Pro／E三维模型的参数化设计原理 (11)3.2.3 交互式三维模型样板的建立方法 (11)3.2.4 齿轮参数化的实现 (12)4. 总结与展望 (12)参考文献 (14)1 引言1.1 研究背景20世纪70年代以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。
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Pr oE5.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计
基于Pr o/E5.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计摘要:本文基于Pro/E5.0的参数化建模特点,以直齿圆柱齿轮为研究对象,通过渐开线方程生产准确的齿槽轮廓,建立全相关的参数化渐开线直齿圆柱齿轮,并为后续的CAE/CAM分析加工奠定了基础。
关键词:Pro/E5.0 渐开线齿轮参数化设计3D Parameterized Design for Spur Gear Based on Pro/E5.0 Wu Peng-feiAbsrtact:Based on the characteristics of the Pro/E5.0 of Parametric Modeling,to spur gear as the research object,And make accurate outline by the involute equation,Finally establishment the all relevant parameters model of involute spur gear,and for the follow-up CAE / CAM analysis laid the foundation.Key Words:Pro/E5.0;Involute gear;Parametric Design齿轮机构可用来传递空间任意两轴间的运动和动力,具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点,是应用最为广泛的一种传动机构。
而以渐开线为齿廓形状的直齿圆柱齿轮,运转平稳、传动比恒定,满足了现代机械发展的需要,是各种齿轮机械中应用最广泛的传动件之一。
随着CAD/CAM技术的快速发展,使齿轮的参数化设计成为现实。
其中,Pro/E是现阶段主流的CAD/CAM/CAE集成软件,代表了机械设计制造及自动化系列软件的最新发展方法,广范应用于机械、工业设计等相关行业。
本文利用Pro/E5.0软件实现齿轮的三维参数化设计,不仅提高了设计的效率和精度、而且为后续的加工打下了良好的基础。
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 （９ ３ ） 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
２ ６ 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 ：２ １— ７ １ ５ ｔ ０ ００ —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 ５ ０ ０年 期
Ｊ ｕ ｎａ ｆＳ ｅ ｚ ｅ ｌ ｅ ｈ ｃ ｏ ｒ ｌ ｈ ｎ ｈ ｎ Ｐｏｙｔｃ ｎｉ ｏ
ＮＯ． ２ ０ ５． 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 ３ ２ ０ ） 九 ３ ０ ０
示 【． ３ 】
ｒ Ｃ ｓ＋ ｓ Ｏ ｂ Ｏ Ｏ Ｏｉ ） （ ｎ
ｒ ｓ ００ ｏＴ ３． ） ｂ ｉ —ｃ ｓＨ１２ １． （ｎ ４
１ ３ 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