【正文】 而對于直齒圓錐齒輪，其自變參數(shù)與圓柱齒輪有很大的不同，故其建模方法也完全不同。 5 結(jié)語齒輪傳動作為機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的動力和運動傳遞裝置，對其設(shè)計和加工技術(shù)都有一定的要求，其加工精度對傳動精度，設(shè)備穩(wěn)定性等有著重要的影響。 實例證明這種模型庫的建立方法，有利按照設(shè)計者的意圖形成標(biāo)準(zhǔn)的模型庫。以第一系列大端模數(shù)為具體參數(shù)系列，模型就會自動重新建模。 直齒圓錐齒輪主體模型 參數(shù)化直齒圓錐齒輪庫的建立利用Pro/ENGINEER 系統(tǒng)中的族表功能建立直齒圓錐齒輪模型庫，提取相關(guān)的設(shè)計變量或關(guān)鍵尺寸、特征等進(jìn)行編輯、定義和修改，即可完成模型庫的建立。 建立圓直齒錐齒輪的大小端面的齒形運用混合命令首先建立一個齒，再運用復(fù)制和陣列的方法，建立所有的輪齒特征；最后運用旋轉(zhuǎn)工具建立齒輪的基體，這樣直齒圓錐齒輪的主體部分就建立完成。 特征參數(shù)與設(shè)計變量之間的約束關(guān)系 參數(shù)建模根據(jù)前面的分析，使用背錐上的當(dāng)量齒輪進(jìn)行相關(guān)計算。在直齒圓錐齒輪中抽象得到的特征參數(shù)有，alpha（壓力角，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定值為20）、delta（分度圓錐角）、m（錐齒輪模數(shù)）等?；诒冲F可以展成平面，本章相關(guān)參量的計算均建立在背錐展成平面的當(dāng)量齒輪上進(jìn)行。 零件解析首先進(jìn)行直齒圓錐齒輪的建模特征解析。利用Pro/ENGINEER建模時，Pro/Program會產(chǎn)生特征程序，它記錄著模型樹(model tree)中包括各個特征的建立方法、參數(shù)設(shè)置、尺寸以及關(guān)系式約束等在內(nèi)的每個特征的詳細(xì)信息，可以通過修改和添加特征的program來生成基本參數(shù)相同的模型庫。零件族成員是一系列結(jié)構(gòu)相似的零件，對模板的修改將自動更新零件族的所有成員。根據(jù)模型信息建立參數(shù)間關(guān)聯(lián)與約束，并確定某些參數(shù)為設(shè)計變量，進(jìn)而建立由設(shè)計變量驅(qū)動的零件族。該方法在某些機(jī)械制造廠已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，實踐證明這種方法是可行的。這與設(shè)計要求完全吻合，同時也證明了上述方法在實際應(yīng)用中是可行的。輸完以后，漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模的工作就全部完成了。在輸入程序之前，必須檢查每個尺寸的參數(shù)。具體步驟是：在菜單中選擇CRV OPTIONS（曲線選項）→From Equation（從方程），然后選擇基準(zhǔn)平面（與基圓在同一平面），接著選擇坐標(biāo)系，然后再設(shè)置坐標(biāo)系類型為Cylindrical（柱坐標(biāo)），最后在彈出的窗口中輸入曲線方程如下，： r=modulenum_teethcos(pressure_ang)/[2cos(45t)]theta=tan(45t)180/pi(45t)z=0插入一個基準(zhǔn)平面DTM1，通過坐標(biāo)系原點以及漸開線與節(jié)圓交點，并垂直于漸開線所在的平面，然后再插入一個基準(zhǔn)軸A1；通過坐標(biāo)原點并垂直于漸開線所在的平面，接著再插入一個基準(zhǔn)平面DTM2，通過基準(zhǔn)軸A1，與基準(zhǔn)平面DTM1形成一個夾角（該夾角的尺寸通過程序來確定），使用基準(zhǔn)平面DTM2對剛才所畫的漸開線進(jìn)行鏡像操作，這樣齒槽的形狀就確定下來了。在畫這些圓的時候，可以隨意定尺寸，只要記下它們的尺寸參數(shù)，等到寫程序的時候再把它們的尺寸和最初設(shè)定的外部參數(shù)聯(lián)系起來就可以，建議把基圓的直徑設(shè)為模數(shù)、齒數(shù)和壓力角初始值的乘積，以免在以后的建模過程中出現(xiàn)不必要的錯誤。具體步驟是：在菜單中選擇Set Up(設(shè)置)→Parameters（參數(shù)）→Creat（創(chuàng)建）。參數(shù)不用設(shè)置太多，只需設(shè)置影響齒輪外形的6個參數(shù)就可以了。 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模對漸開線直齒圓柱齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模的目的是使設(shè)計者在設(shè)計過程中方便地使用該模型，只要輸入模數(shù)、齒數(shù)、厚度、齒根圓角半徑以及變位系數(shù)，就能自動生成設(shè)計者所需要的齒輪模型，所以要在這個前提下對漸開線直齒圓柱齒輪進(jìn)行建模。 (31) 則有θk=tanαkαk基圓半徑愈小，其漸開線的曲率半徑愈小；基圓半徑愈大，其漸開線的曲率半徑愈大；當(dāng)基圓半徑為無窮大時，其漸開線變成一條直線。因此在同類零件的設(shè)計中，使用參數(shù)化造型方法，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模型的變化,即可得到所需零件，從而為工程人員節(jié)省大量時間。 軸孔截面圖先選中上步驟生成的投影線，點擊菜單欄“插入”“混合掃描”，點選實體按鈕，點擊“剖面”，在剖面選項中選取“所選截面”，先選取掃描路徑上箭頭所在的一端齒廓，點擊“插入”，選取另一端齒廓，點擊“確定√”，； 若將斜齒輪的分度圓柱面水平展開，則其螺旋線成為斜直線，斜直線與軸線之間的夾角即為分度圓柱上螺旋角β 。 齒輪端面齒廓（10）進(jìn)行特征操作生成另一端齒廓。 鏡像齒廓線（8） 拉伸生成齒根圓柱坯體。 漸開線 漸開線方程式（5） 作基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點、基準(zhǔn)面。點擊特征工具欄“草繪”按鈕，選取FRONT面作為基準(zhǔn)面，畫四個圓，點擊“工具”下拉菜單中的關(guān)系，系統(tǒng)自動將關(guān)系式添入驅(qū)動，生成齒輪的基圓、齒根圓、分度圓和齒頂圓，；打開Pro/E，單擊工具欄新建文件的按鈕，選擇零件模塊，輸入零件名稱：helical_gear,點擊OK。 根據(jù)漸開線的生成原理，得到漸開線曲線的數(shù)學(xué)分析，得到如下的數(shù)學(xué)關(guān)系方程[8]：（22）x=rbsinurbucosu y=rbcosu+rbusinu式中，rb 為漸開線的基圓半徑；u=tan(αk )為漸開線上任一點K的滾動角；αk 為漸開線上K點的壓力角。θk=tanαkαk在Pro/E 中，通過參數(shù)化建模的方法，生成齒輪的完整漸開線齒廓，采用特征操作方法生成了漸開線斜齒圓柱齒輪的三維實體模型。通過對這三種不同齒輪的參數(shù)化建模方法的研究，可以非常明確的了解其建模方法的異同之處，對進(jìn)一步進(jìn)行齒輪有限元分析、齒輪嚙合運動學(xué)和動力學(xué)分析等有著十分重要的意義。隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，各種精密機(jī)床不斷被研發(fā)，對齒輪的成形精度有了越來越高的要求。然后在各種不同的三維建模軟件中通過拉伸、切除特征等一系列操作，即可得到相應(yīng)齒輪的三維模型。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(biāo)等過程編寫成程序內(nèi)置，故其界面比較簡單。其建模過程比較繁瑣，但只要建立精確的數(shù)學(xué)模型，多取些型值點就可以獲得較高的曲線精度，從而提高三維建模的精度。為了保證齒輪傳動的精確性，在齒輪傳動設(shè)計中，對齒輪的精確建模顯得尤為重要，如何提高和保證齒輪傳動的精確性是目前齒輪建模研究領(lǐng)域的重點研究方向。通過零件的特征值之間、載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計。用戶更可以配上Pro/ENGINEER軟件的其他模塊或自行利用C語言編程，以增加軟件的功能。這系統(tǒng)的參數(shù)化功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不像其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其他相關(guān)的特征也會自動修正。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)合起來。單一數(shù)據(jù)庫Pro/ENGINEER是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上的，它不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用在單機(jī)上。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有十分重要的地位，其強(qiáng)大的三維處理