用新软件开展柱形齿轮多维构建模型和数据型预设后的受力性摹拟

　　分度圆直径：d=mz基圆直径：db=dcosαn齿根圆直径：df=d-2(ha c)m齿顶圆直径：da=d 2ham(1)渐开线的形成及其数学关系[1]渐开线的形成如所示。直线nn与基圆相切，在基圆上作无滑动的纯滚动，则直线nn上任意一点轨迹渐开线的极坐标方程：AK称为该基圆的渐开线。其中θ=∠AOK称为渐开线AK段的展角，α为渐开线上K点的压力角。其中rb为基圆半径，r为渐开线上K点到基圆中心的距离。

　　r=rb/cosαk，θk=invαk=tanαk-αk渐开线的形成(2)在pro/e渐开线圆柱齿轮建模过程[2]齿轮轮齿精确的三维造型是齿轮机构动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的前提，轮齿的形状必须用渐开线方程来控制。

　　设置参数在主菜单Tools下的子菜单parameters里增加参数模数m、齿数z、压力角alph、齿顶圆da、齿根圆df、基圆db、分度圆d.然后在子菜单relations下输入以下关系式：d=mzdb=dcos(alph)df=d-2(1.25m)da=d 2m(其中齿顶高系数取1，径向间隙系数取0.25)渐开线采用笛卡尔坐标系，方程式为：afa=60tx=(dbcos(afa) πdbafasin(afa)/180)/2y=(dbsin(afa)-πdbafacos(afa)/180)/2点击〔插入基准曲线〕→〔从方程〕，输入渐开线方程生成渐开线。由机械原理的基本知识可知，基圆内没有渐开线。当齿数z>41时，df>db，齿轮的整个齿廓曲线全为渐开线;而当齿数z<41时，df

　　创建后完整的齿轮模型创建后完整的齿轮模型(3)采用一般的方法建模时，齿轮的某一参数发生变化就需重复造型，这给设计带来很大的麻烦;因此采用Pro/E的Program程序实现参数化设计[3]。圆柱齿轮的设计步骤如下：创建四个圆基准曲线，为了便于记忆和今后的设计变更，通常将Pro/E自动生成的特征标识、尺寸名称进行修改。将基准曲线[重命名]为da、df、d、db。通过基准曲线，修改直径尺寸〔属性〕，将特征尺寸也分别改为对应圆的名称。

　　Pro/Program是Pro/E提供的一个可程序化的工具。

　　程序的RELATIONS和ENDRELATIONS之间输入关系式，关闭、并保存文件，根据信息提示输入齿数为63、模数为4，系统自动再生模型。如。

　　系统自动再生模型2齿轮机构的动态仿真在机构进行动态仿真之前要确保齿轮安装正确，用销钉连接，在组装之前对齿轮间的中心距建立参照面和基准轴，以便在组装时对齐[4]。当进行组装零件时自动弹出如所示的对话框选，连接用(销钉连接)，要选两个约束参照装配零件。装配完成后即进入动态仿真。

　　(1)在主菜单Applications下的子菜单选Mechanism，进入仿真界面后在右侧工具栏单击齿轮副工具或在Mechanism菜单下选Gears直接定义一对齿轮副关系，传动比也就是分度圆直径之比，输入两分度圆直径即可。再完成伺服电动机的设置后，在Mechanism下选ServoMotors后单击New选择连接轴，单击Profile选项卡在Specification选伺服电机的Velocity，Magnitude选择constant输入数值50，点击Ok完成。在Analyses可默认设置运动学分析，单击“run”按钮作动态仿真。完成一对齿轮的啮合如。

　　齿轮的啮合(2)验证输入和输出速度与理论计算值是否吻合。

　　进行干涉检查，分析干涉产生的原因，是装配的问题还是设计的问题返，回前面重新查看。

　　结束本文介绍了在Pro/E软件环境下齿轮机构的参数化设计方法，其方法、步骤可用于其他零件的参数化设计。还给出对齿轮的动态仿真。

　　由于pro/e软件与Ansys软件的无缝接口，精确的齿轮模型可以使齿轮机构的动力学仿真、为以后的有限元分析得到更准确的结果。