【正文】 離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。通過這三種不同齒輪參數(shù)化建模方法的研究，我們看到雖然是針對(duì)不同的齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模，但設(shè)計(jì)理念完全相同，都是尋找不同參數(shù)之間的相互關(guān)系，利用不同參數(shù)之間的相互制約關(guān)系，完成其建模過程。并且通過使用Pro/ENGINEER關(guān)聯(lián)性功能、族表以及Program二次開發(fā)工具，還可以方便地實(shí)現(xiàn)直齒圓錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)特征建模，及其參數(shù)化模型庫的建立，這里就不仔細(xì)介紹了。通過插入實(shí)例層表或者打開初始模型建立其族表，對(duì)模數(shù)為3的初始齒輪建立子族表，如圖8所示（在類型中有一個(gè)文件夾圖表）。 特征參數(shù)設(shè)定在特征參數(shù)中確定設(shè)計(jì)變量，Z：直齒錐齒輪齒數(shù)；M：直齒錐齒輪模數(shù)；Z_ASM：配合齒輪的齒數(shù)（分度圓錐角δ需要由Z和Z_ASM來確定）；CX徑向間隙系數(shù)；HAX齒高系數(shù)；B齒寬；X變位系數(shù)等。圓錐齒輪除了有節(jié)圓錐之外，還有齒頂錐、齒根錐以及產(chǎn)生齒廓球面漸開線的基圓錐等。先建立一個(gè)通用零件為父零件，然后在其基礎(chǔ)上對(duì)各參數(shù)（如尺寸，特征參數(shù)，組件等）加以控制，生成派生零件；(2)程序建模。 參數(shù)化建模原理分析參數(shù)化設(shè)計(jì)方法使設(shè)計(jì)者構(gòu)造模型時(shí)可以集中于概念設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮創(chuàng)造性，提高設(shè)計(jì)效率。先在裝配模型中畫兩條互相平行的中心線，把它們之間的距離設(shè)為兩個(gè)齒輪的節(jié)圓半徑之和，然后再放置第一個(gè)齒輪，在放置過程中只使用中心線重合一個(gè)約束，接著再放置第二個(gè)齒輪，在放置過程中可使用兩個(gè)約束，一是中心線重合，另一個(gè)是兩條漸開線相切。（6）輸入程序。（4）畫出漸開線。為了方便起見，需要把這些參數(shù)設(shè)為實(shí)數(shù)型。 漸開線漸開線直齒圓柱齒輪最基本的參數(shù)有模數(shù)m和齒數(shù)z，節(jié)圓的直徑就等于模數(shù)m和齒數(shù)z的乘積。，齒廓在點(diǎn)K所受正壓的方向（即齒廓曲線在該點(diǎn)的法線）與點(diǎn)K速度方向線之間所夾的銳角，為漸開線在點(diǎn)K的壓力角，用αk表示，αk=∠KOB， cosαk=rb/rk。本章通過對(duì)漸開線的生成方式及數(shù)學(xué)原理的分析，提出了一種使用Pro/Engeer軟件對(duì)漸開線圓柱齒輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的具體方法，并通過實(shí)例對(duì)其加以論證，證明了該設(shè)計(jì)方法的可行性。先選中上步生成的輪齒，點(diǎn)擊“陣列”按鈕，陣列方式選“軸”，輸入陣列個(gè)數(shù)和角度，點(diǎn)擊“確定√”；（14）生成軸孔。 齒廓的特征操作結(jié)果點(diǎn)擊“基準(zhǔn)面”按鈕，選取上步生成的基準(zhǔn)面DTM1和基準(zhǔn)軸A_1，在“旋轉(zhuǎn)”選項(xiàng)中輸入關(guān)系“360/（4*z）”，即生成基準(zhǔn)面DTM2，；（7） 鏡像生成單齒另一邊的齒形線。點(diǎn)擊“基準(zhǔn)點(diǎn)”按鈕，按住“Control”鍵選取步驟4）生成的漸開線和齒輪分度圓，即可生成基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0。點(diǎn)擊“工具”下拉菜單中的“參數(shù)”，根據(jù)齒輪的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置； 參數(shù)化建模是指用參數(shù)表達(dá)式來表示零件的尺寸關(guān)聯(lián)和屬性，工程技術(shù)人員可以通過修改零件的特定參數(shù)和屬性，然后根據(jù)相關(guān)聯(lián)的尺寸表達(dá)式的作用而引起整個(gè)模型的變化，從而可得到所需的零件[6]。 本文研究內(nèi)容簡介齒輪傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞裝置,廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)線等各種通用機(jī)械中。（2）參數(shù)法參數(shù)法是利用描點(diǎn)法中論述的相應(yīng)的齒廓曲線算法編寫程序，建立一個(gè)通用的齒輪模板文件。貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方改動(dòng)），其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展Pro/ENGINEER的基本功能。造型不單可以在屏幕上顯示，還可以傳送到繪圖機(jī)上或一些支持Postscript格式的彩色打印機(jī)。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有的模塊。它將人工智能的理論和技術(shù)與CAD相結(jié)合，使計(jì)算機(jī)具有支持人類專家的設(shè)計(jì)思維、推理決策及模擬人的思維方法與智能行為的能力，從而把設(shè)計(jì)自動(dòng)化推向更好的層次。并檢查設(shè)計(jì)效果，可以及早看到新產(chǎn)品的外形，以便從多方面觀察和評(píng)審所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品：可以運(yùn)用虛擬工具任意改變產(chǎn)品的外形而無需耗費(fèi)材料及占用加工設(shè)備。2)對(duì)于類似零件，當(dāng)采用特征建模法完成新零件設(shè)計(jì)后，并當(dāng)類似的零件變型不斷出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)自動(dòng)將零件功能特征模型轉(zhuǎn)為典型零件模型。復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，不僅要考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)結(jié)果。根據(jù)模型的不同，CAD系統(tǒng)一般可分為二維CAD系統(tǒng)和三維CAD系統(tǒng)：二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)圖紙看成是“點(diǎn)、線、圓、弧、文本……”等幾何元素的集合，所依賴的數(shù)學(xué)模型是幾何模型[1]。目前CAD計(jì)算已經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè)，如機(jī)械、汽車、飛機(jī)、船舶、電子、輕工、建筑、化工、紡織及服裝等。二、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(CAPP)功能：進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)任務(wù)管理，材料定額管量等功能，實(shí)現(xiàn)工藝過程標(biāo)化，保證獲得高質(zhì)量的工藝規(guī)程，提高企業(yè)工藝編制的效率和標(biāo)準(zhǔn)化。目前CAD系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾方面[2]：CAD系統(tǒng)應(yīng)用面向產(chǎn)品的全過程：在產(chǎn)品的全過程中，要求產(chǎn)品的信息能在產(chǎn)品生命周期的不同環(huán)節(jié)方便地轉(zhuǎn)換．有助于產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)階段能全方位地考慮產(chǎn)品的成本、質(zhì)量、進(jìn)度及甩戶需求。在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，使開發(fā)組成員易于實(shí)現(xiàn)半結(jié)構(gòu)化通信．同時(shí)不同的設(shè)計(jì)層具有不同的管理使用權(quán)限。CAD系統(tǒng)要具有很好的集成性：CAD與CAPP、CAM的集成已成為工程領(lǐng)域中急需解決的問題。Pro/E軟件簡介 軟件概述Pro/ENGINEER軟件是美國PTC公司開發(fā)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)解決方案。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。Pro/ENGINEER是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)的，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這些手段來建立形體，對(duì)于工程師來說是更自然、更直觀的，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）。它可以推廣至各種不同齒廓曲線齒輪的建模，只要建立相應(yīng)的齒廓曲線的數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算軟件求得一系列離散點(diǎn)的坐標(biāo)值，在三維造型軟件中描點(diǎn)繪出齒廓曲線草圖后，進(jìn)行拉伸或者切除等命令即可得到齒輪的三維模型?，F(xiàn)在的三維建模軟件，大多提供了豐富的數(shù)據(jù)接口，目前市場上有很多發(fā)展成熟的第三方插件可供選用，以GearTrax為例，其功能強(qiáng)大且易學(xué)易用，用戶只需打開其界面，在GearTrax中選定齒輪參數(shù)后，點(diǎn)擊“繪制”，即可完成齒廓曲線的繪制。本文主要講述了漸開線斜齒圓柱齒輪、漸開線直齒圓柱齒輪以及直齒圓錐齒輪這三種常用齒輪的參數(shù)化建模方法。從而得到漸開線的極坐標(biāo)方程為[7]：（21）rk=rb/cosα 6010(1) 創(chuàng)建新的零件文件。點(diǎn)擊特征工具欄“基準(zhǔn)曲線”按鈕，選取“從程”“完成”“選取坐標(biāo)系”（選取系統(tǒng)坐標(biāo)系PRT_CSYS_DEF）“笛卡爾”，輸入如圖所示的關(guān)系式，點(diǎn)擊文本編輯框的“文件”“保存”，然后關(guān)閉，生成如圖7所示的漸開線；點(diǎn)擊“草繪”按鈕，選取FRONT面作為基準(zhǔn)面，拾取“從邊創(chuàng)建圖元”按鈕，選擇“環(huán)”，選取齒根圓曲線、兩條漸開線及齒頂圓曲線，點(diǎn)擊“圓角”按鈕，繪制齒根過渡曲線，點(diǎn)擊“草繪器約束”按鈕，使兩圓角半徑相等，點(diǎn)擊“修剪”按鈕，將多余的線刪除，點(diǎn)擊“確定√”，修改半徑尺寸為r，添加關(guān)系：r=*mn，； 最后點(diǎn)擊菜單欄“編輯”“投影”，將所作直線投影到分度圓柱面上；(12）混合掃描生成單個(gè)輪齒。 當(dāng)修改某一單獨(dú)特征的參數(shù)值時(shí)，會(huì)同時(shí)牽動(dòng)其它與之存在依存關(guān)系的特征進(jìn)行變更，以保持整體的設(shè)計(jì)意圖。在展角相同的情況下，基圓的大小不同，漸開線的曲率也不同。 (32)其中，BK為線段BK的長度，展角θk為壓力角αk的漸開線函數(shù)，工程上常用in