1、摘 要Pro/Enginer 是美国 PTC 公司的产品，于 1988 年问世。在诞生的十多年间，经历了 20 多次改版，成为世界及中国地区最普及的 3D CAD/CAM 系统的标准软件。广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、加点、玩具、航天等行业。它是全方位的 3D 产品开发软件包，集合了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、产品数据库管理等功能。从而缩短了产品开发的时间并简化了开发流程。齿轮同样是工业生产的重要组成部分。在齿轮生产过程中，Pro/E 同样扮演着重要角色。在齿轮行业中，由于齿轮本身的特殊性，参数化应用比较普遍。参数化
2、是基于几何约束的数学方法、是基于几何原理的人工智能方法、基于特征模型的造型方法。本课题齿轮参数化建模主要对象是工业生产中常用的组件的建模。目的是更加深入学习及齿轮及蜗杆、涡轮的设计方法和结构特征。毕业设计是本门学科的重要组成部分，是平常学习的检测，实践性是平常教学生活不可替代的。关键词：Pro/E；齿轮；建模；参数化AbstractPro/Enginer is America PTC products, came out in 1988. Born in ten years, has experienced 20 times of revision, become the standard s
3、oftware 3D CAD/CAM system in the world and Chinas 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, m
4、old 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 industr
5、ial 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,
6、based on the principle of geometric modeling method of feature model.The gear parametric modeling is mainly used in the modeling of components in industrial production. The purpose is to design method and structure characteristics of more in-depth study of gear and the worm, worm. Graduation design
7、is an important part of the subject, is the detection of common learning, common practice is irreplaceable teaching life.Keywords: Pro/E; Gear; Modeling; Parameter 目 录第一章 绪论 .11.1 齿轮 .11.2 参数化设计 .11.3 课题的意义 .2第二章 直齿轮的参数化设计 .32.1 直齿轮的建模 .32.2 创建轮齿的基本圆 .42.3 创建轮廓曲线 .52.4 建立齿轮实体特征 .62.5 轮齿的特征 .7第三章 斜齿轮
8、的参数化设计 .83.1 新文件的建立 .83.2 添加参数关系 .83.4 轮廓曲线的建立 .103.5 创建齿根圆实体特征 .113.6 创建轮齿特征 .11第四章 蜗杆的参数建模 .124.1 新建文件 .124.2 添加参数关系式 .124.3 轮齿的创建 .13第五章 涡轮的参数化建模 .155.1 文件的创建 .155.2 基准的创建与圆的绘制 .165.3 齿轮轮廓的创建 .17总结与展望 .19参考文献 .20谢辞 .211第一章 绪论齿轮是生活及工业生产中的重要组成部分，在数字化的今天，数字融入我们生活的各个方面。参数建模和齿轮的特性好像天造地合的一对。齿轮的固有特性及齿轮行
9、业一般生产品种少及工艺路线相对固定设计内容和程序基本不变，制造工艺过程也是相对的。所以参数化及各种软件被应用齿轮行业。现有的 3D 绘图软件有 Pro/E、Solid Work、UG 等。这些软件应运而生，肩负起其固有的使命，给我们的生产带来了前所未有的便利。1.1 齿轮在西方，齿轮的起源于公元前 300 年。腊哲学家亚里士多德在机械问题中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。在中国，东汉初年已有人字齿。三国时期的指南车和记里鼓车已采用齿轮传动系统。到 19 世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。齿轮的优点：1、 瞬时
10、传动比恒定，工作平稳性较高2、 传动比变化范围大；3、 速度范围大，齿轮的圆周速度可从 V0.1m/s 达到 200m/s；4、 传动功率范围大，承载能力高；5、 传动效率高，特别是精度较高的圆柱齿轮；6、 结构紧凑；7、 维护简便；1.2 参数化设计参数化设计是 Revit Building 的一个，它为两部分：参数化修改引擎及参数化图元。是 CAD 技术应用领域内一个重要的、且待近一步研究的课题。可以利用参数化设计手段开发专用产品设计系统，减少设计投入并提高设计速度，减少信息存储量。目前参数化设计可分为以下三种方法；1、 基于约束的数学方法和代数方法；2、 基于几何原理的人工智能方法；23
11、、 基于特征模型的造型方法。1.3 课题的意义齿轮是生产生活中离不开的重要组成部分，它存在于我们生活的各个方面。本次研究的课题恰恰是要我们更加深入的了解，齿轮、涡轮蜗杆的结构特征和设计方法。对于机械制造专业的学生来说，毕业设计是本门学科的重要组成部分，是对于你学习的各个环节的检验。可以让学生在自主学习中，找到自己的不足，发挥自己的优点，培养学生的自主学习能力。在平常的设计中，学生要按照老师的要求自主地完成一些必要工作。更能开拓学生的眼界，使他们更多的涉猎专业知识，强化自己的技能。3第二章 直齿轮的参数化设计2.1 直齿轮的建模1. 新建文件。打开 Pro/ENGINEER Wildfire。单
12、击工具栏中的 （新建）工具，然后点选“类型”组件中的“零件”单选钮。并在“名称”文本框中输入新建文件的名称，取消勾选“使用缺省模板” ，如图 2-1 所示。单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框。图 2-12.选择“mmns_part_solid” 模板如图 2-2 所示，表示零件模型为实体、单位为 mm/n/s。单击“ 确定 ”按钮，完成设置。图 2-242.2 创建轮齿的基本圆1.添加齿轮参数1.单击菜单栏中的“工具”中的“参数”命令，弹出参数对话框。2.在 “参数” 对话框中，单击 按钮，将模数、齿数、齿轮压力角、齿高系数等添加上。2.添加参数关系式单击“关系”命令，弹出“关系”对话
13、框如图 2-3 所示，在文本框中输入关系式。图 2-3完成以上操作后，单击“编辑”后点击再生命令。参数对话框会发生变化。3.创建基本圆曲线（1）单击 工具，弹出“草绘”对话框。选取“FRONT” 平面作为草绘平面，其余接受默认设置。（2）单击 工具，绘制四个以坐标原点为圆心的四个圆（3）单击 “关系”命令，此时刚绘制的四个圆尺寸变为sd0、 sd1、 sd2、sd3。在关系对话框中输入各圆的关系。如图 2-4：5图 2-4此时 sd0、sd1、sd2、sd3 分别被赋值。此时单击 按钮，退出草绘器。2.3 创建轮廓曲线（1）创建渐开线1）单击 工具，弹出“菜单管理器” 。单击“曲线选项”菜单中
14、的“从方程”再到完成命令，如图 2-5 所示。2）在模型树中选取系统定义的“PRT_CSYS_DEF” 作为坐标系。单击“菜单管理器”中“设置坐标类型”菜单中的“柱坐标”并打开名为“rel.ptd”的记事本文件。3）如图 2-6 所示，将渐开线方程添加到该文件将文件保存到原路径，关闭该文件，完成柱坐标方程的添加。图 2-5 图 2-664）单击“曲线：从方程”对话框中的“确定”按钮，完成一侧渐开线的建立。如图 2-7 所示。（2）单击 工具，弹出“基准点”对话框。以渐开线与分度圆的交点创建基准点。(3)创建基准轴“A1”,以“RIGHT”和“TOP”的交线建立基准轴。单击工具，依次选取“RIG
15、HT”和“TOP”平面将约束类型定义为穿过。完成基准轴的建立。(4)建立基准平面。选取基准轴“A1” 后单击 工具。弹出 “基准”对话框后，这时将“A1” 作为第一个参照，定义为 “穿过 ”。再选取基准点“PNT0”作为第二个参照，定义为穿过。单击完成。（5）创建基准平面“DTM2”单击 工具，选取基准轴“A1”为第一参照，再选取“DTM2” ，输入旋转角度完成基准面的建立。（6）以 “DTM2”为基准平面镜像渐开线。如图 2-8 所示。图 2-7 图 2-82.4 建立齿轮实体特征1.创建圆柱实体（1）单击 命令，弹出拉伸操作平面。单击拉伸为实体。（2）绘制截面。1）单击放置，单击定义弹出草
16、绘，选取“FRONT”平面作为草绘平面，其余接受默认设置。2）单击 工具，弹出类型，选环。再点击已选取的齿顶圆，完成拉伸截面的绘制。3）设置拉伸深度，完成拉伸操作。72.倒角的创建单击 工具，选取圆柱上下两端面为放置参照，输入倒角值，设置类型，完成倒角。2.5 轮齿的特征1.创建齿槽特征（1）点击 命令，选取拉伸实体和去除材料按钮（2）单击 “放置” ，再单击“定义”弹出草绘对话框。选取“FRONT” 面作草绘平面， “RIGHT”面作参照平面。单击 工具，弹出“类型”对话框，选取“单个”按钮。然后选取前面两条渐开线、齿顶圆、齿根圆，单击“关闭”按钮，完成选取。再单击 工具，选取渐开线与齿根圆，添加齿根圆角，再修改圆角尺寸。然后点击 工具，进行修剪。退出草图。（3）设置拉伸深度。点击去除材料得到第一个齿轮特征。如图 2-9图 292.复制齿槽特征在“编辑”命令中找出“特征操作” ，单击会弹出“菜单管理器”单击其“复制”命令。在此完成复制。3.用阵列工具创建特征。单击 工具，设置属性定义其参照尺寸，然后完成阵列个数。完成以上操作，就会得到创建的齿轮特征。如图 2-10 所示。
