【正文】 摘 要 Pro/Enginer 是美國 PTC 公司的產(chǎn)品，于 1988 年問世 。在誕生的十多年間，經(jīng)歷了 20多次改版，成為世界及中國地區(qū)最普及的 3D CAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、加點(diǎn)、玩具、航天等行業(yè)。它是全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件包，集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、加工制造、鈑金件設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、逆向工程、自動測量、機(jī)構(gòu)分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理等功能。從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間并簡化了開發(fā)流程。 齒輪同樣是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。在齒輪生產(chǎn)過程中， Pro/E 同樣扮演著重要 角色。在齒輪行業(yè)中， 由于齒輪本身的特殊性， 參數(shù)化應(yīng)用 比較普遍 。 參數(shù)化是基于幾何約束的數(shù)學(xué)方法、是基于幾何原理的人工智能方法、基于特征模型的造型方法。 本課題 齒輪參數(shù)化建模主要對象是工業(yè)生產(chǎn)中常用的組件 的建模。目的是更加深入學(xué)習(xí)及齒輪及蝸桿、渦輪的設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)特征。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本門學(xué)科的重要組成部分，是平常學(xué)習(xí)的檢測，實(shí)踐性是平常教學(xué)生活不可替代的。 關(guān)鍵詞： Pro/E；齒輪；建模；參數(shù)化 Abstract Pro/Enginer is America PTC products, came out in 1988. Born in ten years, has experienced 20 times of revision, bee the standard software 3D CAD/CAM system in the world and China39。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 ponents in industrial production. The purpose is to design method and structure characteristics of more indepth study of gear and the worm, worm. Graduation design is an important part of the subject, is the detection of mon learning, mon practice is irreplaceable teaching life. Keywords: Pro/E。 Gear。 Modeling。 Parameter 第一章 緒論 齒輪是生活及工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分 ，在數(shù)字化的今天，數(shù)字融入我們生活的各個方面。 參數(shù)建模和齒輪的特性好像天造地合的一對。 齒輪的固有特性及齒輪行業(yè)一般生產(chǎn)品種少及工藝路線相對固定 設(shè)計(jì)內(nèi)容和程序基本不變，制造工藝過程也是相對的 。所以參數(shù)化及各種軟件被應(yīng)用齒輪行業(yè)。 現(xiàn) 有的 3D 繪圖軟件有 Pro/E、 Solid Work、 UG 等。這些軟件應(yīng)運(yùn)而生，肩負(fù)起其固有的使命，給我們的生產(chǎn)帶來了前所未有的便利。 齒輪 在西方，齒輪的起源于公元前 300 年。臘哲學(xué)家亞里士多德在 《機(jī)械問題》中就闡述了用青銅或鑄鐵齒 輪傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的問題。在中國，東漢初年已有人字齒。三國時(shí)期的指南車和記里鼓車已采用齒輪傳動系統(tǒng)。到 19 世紀(jì)末，展成切齒法的原理 及利用此原理的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，隨著生產(chǎn)的的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。 齒輪的優(yōu)點(diǎn) ： 瞬時(shí)傳動比恒定，工作平穩(wěn)性較高 傳動比變化范圍大； 速度范圍大，齒輪的圓周速度可從 V； 傳動功率范圍大，承載能力高； 傳動效率高，特別是精度較高的圓柱齒輪； 結(jié)構(gòu)緊湊； 維護(hù)簡便； 參數(shù)化設(shè)計(jì) 參數(shù)化設(shè)計(jì)是 Revit Building 的一個，它為兩部 分：參數(shù)化修改引擎及參數(shù)化圖元。 是 CAD 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)一個重要的、且待近一步研究的課題。可以利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，減少設(shè)計(jì)投入并提高設(shè)計(jì)速度，減少信息存儲量。 目前參數(shù)化設(shè)計(jì)可分為以下 三種方法； 基于約束的數(shù)學(xué)方法和代數(shù)方法； 基于幾何原理的人工智能方法； 基于特征模型的造型方法 課題的意義 齒輪是生產(chǎn)生活中離不開的重要組成部分，它存在于我們生活的各個方面。本次研究的課題恰恰是 要我們更加深入的了解，齒輪、渦輪蝸桿的結(jié)構(gòu)特征和設(shè)計(jì)方法。對于機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生來說 ，畢業(yè)設(shè)計(jì)是本門學(xué) 科的重要組成部分，是對于你學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)?？梢宰寣W(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，找到自己的不足，發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在平常的設(shè)計(jì)中，學(xué)生要按照老師的要求自主地完成一些必要工作。更能開拓學(xué)生的眼界，使他們更多的涉獵專業(yè)知識，強(qiáng)化自己的技能 第二章 直齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì) 直齒輪的建模 1. 新建文件。打開 Pro/ENGINEER Wildfire。單擊工具欄中的 （新建）工具，然后點(diǎn)選 “ 類型 ”組件中的“零件”單選鈕。并在“名稱”文本框中輸入新建文件的名稱，取消勾選“使用缺省模板”，如圖 21 所示。單擊“ 確定”按鈕，彈出“新文件選項(xiàng)”對話框。 圖 21 “ mmns_part_solid” 模板如圖 22 所示，表示零件模型為實(shí)體、單位為 mm/n/s。單擊“確定”按鈕，完成設(shè)置。 圖 22 創(chuàng)建輪齒的基本圓 “工具”中的“參數(shù)”命令，彈出參數(shù)對話框。 “參數(shù)”對話框中，單擊 按鈕，將模數(shù)、齒數(shù)、齒輪壓力角、齒高系數(shù)等添加上。 單擊“關(guān)系”命令，彈出“關(guān)系”對話框如圖 23 所示，在文本框中輸入關(guān)系式。 圖 23 完成以上操作后，單擊“編輯”后點(diǎn)擊再生命令。參數(shù)對話框會發(fā)生變化。 （ 1）單擊 工具 ，彈出“草繪”對話框。 選取“ FRONT” 平面作為草繪平面，其余接受默認(rèn)設(shè)置。 （ 2）單擊 工具，繪制四個以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的四個圓 （ 3）單擊“關(guān)系”命令，此時(shí)剛繪制的四個圓尺寸變?yōu)?sd0、 sd sdsd3。 在關(guān)系對話框中輸入各圓的關(guān)系。如圖 24： 圖 24 此時(shí) sd0、 sd sd sd3 分別被賦值 。此時(shí)單擊 按鈕，退出草繪器。 創(chuàng)建輪廓曲線 （ 1） 創(chuàng)建漸開線 1）單擊 工具，彈出“菜單管理器”。單擊“曲線選項(xiàng)”菜單中的“從方程”再到完成命令，如圖 25 所示。 2）在模型樹中選取系統(tǒng)定義的“ PRT_CSYS_DEF” 作為坐標(biāo)系。單擊“菜單管理器”中“設(shè)置坐標(biāo)類型” 菜單中的“柱坐標(biāo)”并打開名為“ ” 的記事本文件。 3）如圖 26 所示，將漸開線方程添加到該文件將文件保存到原路徑，關(guān)閉該文件，完成柱坐標(biāo)方程的添加。 圖 25 圖 26 4）單擊“曲線：從方程”對話框中的“確定”按鈕，完成一側(cè)漸開線的建立。如圖 27 所示。 （ 2）單擊 工具，彈出“基準(zhǔn)點(diǎn)”對話框 。 以漸開線與分度圓的交點(diǎn)創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)。 (3)創(chuàng)建基準(zhǔn)軸“ A1” ,以“ RIGHT” 和“ TOP” 的交線建立基準(zhǔn)軸。單擊工具，依次選取“ RIGHT” 和“ TOP” 平面將約束類型定義為穿過。完成基準(zhǔn)軸的建立。 (4)建立基準(zhǔn)平面。 選取基準(zhǔn)軸“ A1”后單擊 工具。彈出“基準(zhǔn)”對話框后，這時(shí)將“ A1”作為第一個參照，定義為“穿過”。再選取基準(zhǔn)點(diǎn)“ PNT0”作為第二個參照，定義為穿過。 單擊完成。 （ 5）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面“ DTM2”單擊 工具，選取基準(zhǔn)軸“ A1”為第一參照，再選取“ DTM2”，輸入旋轉(zhuǎn)角度完成基準(zhǔn)面的建立。 （ 6） 以“ DTM2”為基準(zhǔn)平面鏡像漸開線。如圖 28 所示。 圖 27 圖 28 建立齒輪實(shí)體特征 （ 1）單擊 命令，彈出拉伸操作平面。單擊拉伸為實(shí)體。 （ 2）繪制 截面。 1）單擊放置，單擊定義彈出草繪，選取“ FRONT”平面作為草繪平面，其余接受默認(rèn)設(shè)置。 2） 單擊 工具 ，彈出類型，選環(huán)。再點(diǎn)擊已選取的齒頂圓，完成拉伸截面的繪制。 3）設(shè)置拉伸深度，完成拉伸操作。 單擊 工具，選取圓柱上下兩端面為放置參照，輸入倒角值，設(shè)置類型，完成倒角。 輪齒的特征 （ 1）點(diǎn)擊 命令，選取拉伸實(shí)體和去除材料按鈕 （ 2）單擊“放置”，再單擊“定義”彈出草繪對話框。選取“ FRONT” 面作草繪平面，“ RIGHT”面作參照平面 。單擊 工具，彈出“類型”對話框，選取“單個”按鈕。然后選取前面兩條漸開線、齒頂圓、齒根圓，單擊“關(guān)閉”按鈕，完成選取。再單擊 工具， 選取漸開線與齒根圓，添加齒根圓角，再修改圓角尺寸。然后點(diǎn)擊 工具，進(jìn)行修剪。退出草圖。 （ 3）設(shè)置拉伸深度。點(diǎn)擊去除材料得到第一個齒輪特征。如圖 29 圖 2— 9 在“編輯”命令中找出“特征操作”，單擊會彈出“菜單管理器”單擊其“復(fù)制”命令。在此完成復(fù)制。 。 單擊 工具，設(shè)置屬性定義其參照尺寸，然后完成陣列個數(shù)。完成以上操作，就會得到創(chuàng)建的齒輪特征。如圖 210 所示。 圖 210 完成以上操 作，就基本上完成了直齒輪的建模。 第三章 斜齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì) 新文件的建立 運(yùn)行 Pro/ENGINEER Wildfire。單擊 工具，彈出對話框。點(diǎn)選“類型”選項(xiàng)的零件單選鈕，并取消“使用缺省板”會彈出“ mmns_part_solid” 模板，單擊確定完成設(shè)置。 添加參數(shù)關(guān)系 單擊“參數(shù)“命令，會彈出參數(shù)對話框。在對話框中單擊 按鈕，將齒輪參數(shù)按圖 31 所示，依次添