【正文】 所示 [10]。單擊切除材料按鈕 ，然后 在控制面板中輸入拉伸的寬度為 b1，點擊 ，生成 齒面 。然后選擇齒頂圓 da1， da1 變成黃色 。 創(chuàng)建第 2 個基準平面，選擇 DTM３和基準軸 A_２作為參照，旋轉(zhuǎn)角度設(shè)為 360/（ 4*z１）。 (4)保存記事本的內(nèi)容，關(guān)閉記事本。單擊切除材料按鈕 ，然后 在控28 基于 Pro/E 的復(fù)合漸開線齒輪的精確建模方法 制面板中輸入拉伸的寬度為 b，點擊 ，生成如圖 所示的 齒面 。最后單擊確定按 鈕 ，則退出了草繪界面。單擊“確定”按鈕，生成基準平面 DTM1，如圖 所示 。 (5)單擊“曲線 :從方程”對話框中的“確定”按鈕，則生成曲線。 (2)在對話框里 輸入如圖 所示的關(guān)系式， 且分別指定各圓直徑對應(yīng) 參 數(shù)。 繪制外嚙合齒輪 啟動 Pro/E 之后，在工具欄上單擊 新建按鈕 ， 則 彈出“新建”對話框， 然后 在“類型”選項中選擇 零件 ，子類型 選擇 “實體”，文件名 取 為 NEIWAINIEHE，單擊“確定”，如圖 所示 [8]。齒輪的基本參數(shù)包括：模數(shù) m、齒數(shù) z、壓力角α，齒頂高系數(shù) hax，以及頂隙系數(shù) cx。 17 第三章 漸開線 齒輪的 介 紹 齒輪參數(shù)化建模的設(shè)計流程 Pro／ E 是擁有參數(shù)化設(shè)計性能的大型 CAD 軟件。 (1)齒輪輪體的造型。 模數(shù) m已經(jīng)標準化了，在設(shè)計齒輪時，如無特殊需要，應(yīng)選用標準模數(shù)。又因漸開線齒輪的基圓半徑 不會因位置的移動而改變，而當(dāng)兩輪實際安裝中心距與設(shè)計中心略有變動時，上式依然成立，故不會影響兩輪的傳動比。 圖 樣條曲線 14 基于 Pro/E 的復(fù)合漸開線齒輪精確建模 方法 漸開線的參數(shù)方程 在漸 開線齒輪的 建模中，能否繪制 出精確的漸開線曲線，是漸開線齒輪精確建模的關(guān)鍵， Pro/E 軟件提供了曲線的函數(shù) 編輯 繪制功能。 它 是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性 MCAD 軟件 。并解決二維設(shè)計中時常對局部細小結(jié)構(gòu)的理解存在二義性問題，將使設(shè)計工作 更加嚴密、合理。 11 第二章 軟件介紹 Pro/E 在參數(shù)化方面的優(yōu)勢 Pro/E 系統(tǒng)最典型的特點是參數(shù)化，體現(xiàn)參數(shù)化除使用尺寸參數(shù)控制模型外，還在尺寸之間建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，使它們始終保持相對的大小、位置或約束條件。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學(xué)科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。它不但可以應(yīng) 用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機上。 Pro/E 特點 ； 具有自適應(yīng)性和智能性。 PTC 的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計，包括大型集會的管理，功能仿真，制造，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等多項功能 。 第三章 漸開線 齒輪的介紹 。掌握了這種經(jīng)編程并輸入?yún)?shù)關(guān)系式進行設(shè)計的方法 ,即參數(shù)化設(shè)計方法，就能迅速地對不同參 數(shù)的齒輪進行建模，極大地提高工作效率。該方法簡單、實用，但難以表示與處理復(fù)雜的幾何約束，難以支持對約束的增、刪等操作。 (2)基于規(guī)則的方法。后來 ight、 ossard 進一步發(fā)展了這一思想，并使其實用化。此種建模方法因模板文件已將描點法中的分析曲線，建立數(shù)學(xué)模型，計算型值點坐標等過程編寫成程序內(nèi)置，故其界面比較簡單。 研究現(xiàn)狀 齒輪建?，F(xiàn)狀 齒輪傳動是應(yīng)用最為廣泛的傳動方式之一。而且齒輪作為機械傳動中不可缺少的零件，如何繪制齒輪輪廓線、進而生成齒輪三維圖形，特別是對于復(fù)雜復(fù)合齒輪，一直都是工程人員比較棘手的問題。如參數(shù)化齒輪，可以更改模數(shù)、齒數(shù)從而生成同系列、不同尺寸的多個模型，而關(guān)系則滿足在更改參數(shù)的過程中齒輪不會變成其他的零件。 (6)源：指定參數(shù)的來源 a)用戶定義的：用戶定義的參數(shù)，其值可以隨意修改 b)關(guān)系：由關(guān)系式驅(qū)動的參數(shù)，其值不能隨意修改。例如在一個“族表”中創(chuàng)建參數(shù)“成本”后，對于該族表的不同實例可以設(shè)置不同的值，以示區(qū)別。另外 本文還 進行了齒輪的裝配 ,且 利用 Pro/E 中的Mechanism模塊， 對齒輪進行機構(gòu)運動仿真，并對其測量結(jié)果進行了分析，制作了直觀的傳動動畫。參數(shù)化設(shè)計的突出有點在于可以通過變更參數(shù)的方法來方便的修改設(shè)計意圖，從而修改設(shè)計意圖。 三、參數(shù)的組成 (1)名稱：參數(shù)的名 稱和標識，用于區(qū)分不同的參數(shù)，是引用參數(shù)的依據(jù)。 (9)單位：為參數(shù)指定單位，可以從其下的下拉列表框中選擇。 系統(tǒng)會給每一個尺寸數(shù)值創(chuàng)建一個獨立的尺寸編號，在不同的模式下，被給定的編號也不同 ，如 表 以尺寸符號為例子。 PTC 開發(fā)了優(yōu)秀的三維設(shè)計軟件，它采用基于特征的參數(shù)化技術(shù)，產(chǎn)品，分析，仿真，加工和二次開發(fā)的三維設(shè)計。 （ 1）描點法 描點法是構(gòu)建齒輪參數(shù)化模型通用的方法，其建模過程一般為：首先建立 齒廓曲線的數(shù)學(xué)模型，求取曲線上點的坐標，然后根據(jù)坐標值描繪出齒廓曲線草圖，最后通過各種三維建模軟件的三維建模功能建立齒輪的三維模型?，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，點擊“繪制”，即可完成齒廓曲線的繪制。另外，人們也提出了一種應(yīng)用人工智能思想的方法 —— 幾何推理法（或稱規(guī)則法 )。 (3)直接編程法和參數(shù)化操作法。 因此，究其本質(zhì)，上述變異是構(gòu)型類之間的演化。 本文分章節(jié)對建模理論知識，過程，裝配，仿真作了詳細介紹和總結(jié)。 介紹了漸開線復(fù)合齒輪的建模過程和參數(shù)化過程。是一家生產(chǎn)機械和自動化軟件的設(shè)計，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化，基于特征的實體造型系統(tǒng)，并與一個單一的數(shù)據(jù)庫，具有全面的 MCAD 軟件。另外還可以隱含特征。在 Pro/E 中，所面向的對象包括幾何特征、非幾何特征、零件模型、裝配模型、模具模型、加工模型等等，設(shè)計人員通過對這些對象所具有的內(nèi)在屬性、存在方式和存在狀態(tài)的準確把握來得到理想中的模型。高級的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 Pro/E 軟件內(nèi)部分析工具可對 質(zhì)量、體積、截面質(zhì)量、間隙、干涉、曲面和曲線進行分析，提供各種需要的數(shù)據(jù)。 三維設(shè)計有其嚴密的邏輯關(guān)系。 齒輪漸開線的生成原理 漸開線的數(shù)學(xué)描述 漸開線是由一條線段繞齒輪基圓旋轉(zhuǎn)形成的曲線。到 90176。 (2)漸開線齒廓之間的正壓力方向不變，這對于傳動的平穩(wěn)性是有利的。用式子表示為： )/arccos( rrb?? 式（ 37） 或 ?? cos2cos zmrrb ?? 式（ 38） 壓力角是決定齒廓形狀的主要參數(shù)；國家標準（ GB/T13561988）中規(guī)定，分度圓上的壓力角為標準值， ??20? 。漸開線繪制齒廓的創(chuàng)作是一個齒輪形狀的重要組成部分。主要內(nèi)容是掌握 齒輪的基本知識、 參數(shù)化建模的基本原理 和 齒輪三維建模的思路 ，了解了 齒輪漸開線的生成原理 ， 齒輪參數(shù)化建模的設(shè)計流程 。 表 4. 1 復(fù)合齒輪相關(guān)參數(shù) 參數(shù) 模數(shù) 齒數(shù) 壓力角 齒頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) 變位系數(shù) 齒輪寬 內(nèi)嚙 合齒輪 26 20176。 (1)單擊草繪按鈕 ， 則會彈出 “草繪”對話框。 圖 草繪曲線 (1)單擊基準曲線按鈕 ， 則會彈出 “曲線選項”下拉菜單，選擇“從方程” ，然后單擊 “完成”。 圖 生成曲線 圖 基準軸對話框 24 基于 Pro/E 的復(fù)合漸開線齒輪的精確建模方法 單擊基準點按鈕 ， 則會彈出 “基準點”對話框。 圖 鏡像特征 (1) 單擊 工具欄拉伸工具 ， 則會彈出 的拉伸工具 操控 面板，單擊“放置”按鈕 ， 則會彈出 的“放置”的上滑面板，單擊“定義”按鈕， 則會彈出 “草繪”對話框。選擇 Front 形成草繪平面 ，其余接受默認設(shè)置。 單擊“確認”按鈕 ，完成陣列特征 如圖 所示 [9]。選擇 TOP 面，再按 ctrl+ RIGHT面，則選擇 TOP 和 RIGHT 作為參照，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建基準軸 A_2。則漸 開 線繪制完畢。 (3) 繼續(xù)單擊右側(cè)工具欄拉伸工具按鈕 ，彈出拉伸工具 操控 面板，單擊“放置” 按鈕，單擊“定義”按鈕，彈出“草繪”對話框。 圖 陣列圖形 (1)單擊右側(cè)工具欄拉伸工具按鈕 ，彈出拉伸工具控制面板，單擊“放置”按鈕，彈出“放置”上滑面板，單擊“定義”按鈕，彈出“草 繪”對話框。選 擇 Front 形成草繪平面 ，其余接受默認設(shè)置 ， 進入草繪模式， 單擊 ， 畫一個長為 500mm,寬為 200mm 的矩形，單擊 ，矩形繪制完畢。 圖 草繪軸孔 35 第四章 復(fù)合齒輪參數(shù)化建模 圖 草繪軸孔 圖 拉伸軸孔 齒輪裝配及運動機構(gòu)仿真 （１ )建立一個新文件，＂文件類型＂選擇為組 件， ＂ 子類型 ＂ 為 設(shè)計 ，文件名為 zhoujian。 圖 軸鍵裝配 ２ .齒輪和軸鍵裝配 （１） 建立新文件。 37 第四章 復(fù)合齒輪參數(shù)化建模 （ａ） 單擊新建約束， 選擇“匹配”約束，選擇鍵的側(cè)面和槽的側(cè)面。此時將打開＂元件放置＂ 對話框， 在約束類型下拉框中選擇“ 缺省 ”， 單擊 ，即可完成第一個元件的裝配。 （３）定義齒輪副。 （ 2）回放并保存。 Pro/E 是采用參數(shù)化設(shè)計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。 43 致謝 致謝 本論文是在張秀艷老師的 悉 心指導(dǎo)下完成的， 從論文的選題、設(shè)計方案直至完成論文的整個過程中，都得到了 張 老師耐心細致的指導(dǎo)。44 參考文獻 參考文獻 [1] 楊軍， 張浬萍 . 基于 Pro/E 的漸開線齒輪參數(shù)化設(shè)計 . 組合機床與自動化加工技術(shù)，2020， 12（ 10） .3740. [2] A Verroust et a1, Ruleoriented method for parameterized puteraided design. Computer Aided Design, 1992. [3] 普建濤，王華昌，王耕耘等 , 幾何約束系統(tǒng)求解策略研究與實踐 . 計算機輔助設(shè)計與制造，1999,16(5).185196. [4] 何煜琛 . Pro/E 野火中文 版建?；A(chǔ)技術(shù) . 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020 [5] 博創(chuàng)設(shè)計坊 . Pro/E Wildfire 機械設(shè)計實例教程 Pro/E Wildfire .北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020. [6] 仲小敏，王娟 . 基于 Pro／ E環(huán)境下漸開線齒輪三維建模及參數(shù)設(shè)計 . 模具技術(shù)， 2020． [7] 李順德，馮廣斌，孫華剛 . 基于 Pro/E 軟件的復(fù)合齒輪精確建模方法 . 裝備制造技術(shù) ，2020，（ 5） . [8] 孫江宏等 . Pro/E Wildfire 中文版參數(shù)化建模與案例分析 Pro/E Wildfire . 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020. [9] 殷毅，吳戰(zhàn)國 . 基于 Pro/E的漸開線圓柱齒輪精確參數(shù)化設(shè)計建模 . 機械工程師， 2020，（ 6） .123135. [10] 景仁坤，王三武，余旭陽 . 基于 Pro / E 的漸開線圓柱齒輪建模［ J］ . 現(xiàn)代制造工程，2020（ ll）： 43 45. [11] 二代龍震工作室 . Pro/Mechanism Wildfire ，2020.