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1.1標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪參數(shù)，相應(yīng)關(guān)系的分析
1）參數(shù)。齒數(shù)z，模數(shù)m，壓力角pressureangle（20b），齒距p，齒頂圓直徑da，齒根圓直徑df，分度圓直徑d，基圓直徑db.
2）參數(shù)間關(guān)系。d=m*z；p=3.1415926*m；db =d*cos（pressureangle）=m*z*cos（pressureangle）；da=m*（z+2）；df=m*（z-2.5）。
1.2利用關(guān)系式制作齒輪的具體步驟
1）草繪四個(gè)圓，然后利用<工具>y<參數(shù)>填寫(xiě)齒輪參數(shù)。
2）選擇<工具>y<關(guān)系>，添加下列關(guān)系：d=m *z；db=m*z*cos（angle）da=m*（z+2*ha）；df= m*z-2*m*（ha+c）；d0=df；d1=db；d2=d；d3= da.接著利用<插入基準(zhǔn)曲線>命令，從<方程>y<選取>y<柱坐標(biāo)>，打開(kāi)記事本填寫(xiě)下列關(guān)系：x=t* sqrt（（da/db）^ 2 -1）；y=180/p；ir=0.5*db*sqrt（1 +x^ 2）；theta=x*y-atan（x）；z=0.然后保存，退出，這樣就建立了漸開(kāi)線。
3）利用漸開(kāi)線建立齒輪的輪廓。利用<插入>y <特征>y<復(fù)制>y<鏡像>（旋轉(zhuǎn)）命令來(lái)復(fù)制漸開(kāi)線，然后利用<拉伸>命令制作第一個(gè)輪齒。
4）利用陣列命令得到齒輪坯。到此齒輪建模基本完成，至于本文用到的斜齒輪的建模方法與上述步驟基本一樣，比較特殊的一點(diǎn)是在建立齒輪輪廓時(shí)要用到這個(gè)高級(jí)命令。
2機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真
Pro/ENGINEER的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊Mechanism可以進(jìn)行裝配體的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真。這樣可以使在二維圖紙上難以表達(dá)和設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)變得非常直觀和易于修改，并且能夠大大簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短開(kāi)發(fā)周期，減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在Pro/ENGINEER中，運(yùn)動(dòng)仿真的結(jié)果不但可以以動(dòng)畫(huà)的形式表現(xiàn)出來(lái)，還可以以參數(shù)的形式輸出，從而可以獲知零件之間是否干涉，干涉體積有多大等。然后根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)所設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行修改，直到不產(chǎn)生干涉為止。
2.1創(chuàng)建機(jī)構(gòu)
既然組件要運(yùn)動(dòng)，那么組件在組裝時(shí)就不能完全約束，而是要部分約束。但是，部分約束不是組裝不完全，而是根據(jù)各組件的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及彼此間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況通過(guò)各種連接的設(shè)定，來(lái)限制各組件的自由度。在Pro/ENGINEER中提供了8種連接形式：剛性（Rigid），銷釘（Pin），滑動(dòng)桿（Slider），圓柱（Cylinder），平面（Planar），球（Ball）和軸承（Bearing）等。
1）啟動(dòng)Pro/ENGINEER后，單擊/文件y新建y組件（子類型是設(shè)計(jì)），再在<名稱>對(duì)話框里輸入名稱y去掉0使用缺省模板y<確定>.然后出現(xiàn)元件放置對(duì)話框，單擊<連接>y<自動(dòng)>y<缺省>，放置好機(jī)架。
2）單擊特征操作按鈕的<增加組件>按鈕，此時(shí)系統(tǒng)彈出<打開(kāi)>對(duì)話框，選擇元件進(jìn)行連接裝配（用的是銷釘連接）。
3）剩下的元件的組裝步驟和步驟（2）基本一樣，至于最后的螺栓和螺母，墊圈就用/放置0來(lái)裝配，最終組裝好的減速器裝配圖。
圖在裝配時(shí)應(yīng)該注意一個(gè)問(wèn)題：齒輪首先和軸建立子裝配，約束可以選擇齒輪輪轂和軸截面配合，同時(shí)還要建立一個(gè)與鍵的約束才可以使齒輪在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的齒輪應(yīng)該是完全約束，然后再調(diào)入總的運(yùn)動(dòng)組裝圖，這時(shí)運(yùn)動(dòng)方式不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
可是，如果在總裝圖中依次調(diào)入零件進(jìn)行裝配齒輪，仍按上述約束的話，在進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)過(guò)約束，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)動(dòng)，所以必須去掉一個(gè)約束。
2.2機(jī)構(gòu)仿真
1）從菜單欄中依次選擇<應(yīng)用程序>y 2）單擊特征操作按鈕區(qū)的<齒輪副>y<新建>按鈕，打開(kāi)齒輪副定義對(duì)話框。接受系統(tǒng)默認(rèn)的名稱和傳動(dòng)類型，選擇高速齒輪的連接作為連接軸；系統(tǒng)自動(dòng)選取齒輪的主體和拖架，在<節(jié)圓直徑>欄的輸入框中輸入數(shù)值。單擊齒輪副定義對(duì)話框中的<齒輪2>選項(xiàng)卡，顯示有關(guān)齒輪2的對(duì)話框，選取中速齒輪的連接線為連接軸，系統(tǒng)自動(dòng)選擇主體和拖架，在<節(jié)圓直徑>欄的輸入框中輸入直徑。 3）按以上步驟建立另外一個(gè)齒輪副。 4）單擊特征操作按鈕區(qū)的<伺服電動(dòng)機(jī)>y<新建>按鈕，接受系統(tǒng)默認(rèn)的名稱，在模型窗口中選取連接軸作為伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)象。選取完之后，模型中顯示一紫色箭頭，表示運(yùn)動(dòng)的方向，參考對(duì)象呈綠色顯示，被驅(qū)動(dòng)對(duì)象（高速軸）呈藍(lán)色顯示。單擊伺服電動(dòng)機(jī)定義對(duì)話框中的<輪廓>按鈕，在<規(guī)范>欄中選擇<速度>y<當(dāng)前>，默認(rèn)當(dāng)前軸的位置為零位置。 在<模>欄中選擇<常數(shù)>，表示驅(qū)動(dòng)器以常數(shù)形式運(yùn)行。在欄中輸入200，單擊伺服電動(dòng)機(jī)定義對(duì)話框中的<測(cè)量>按鈕，可查看電動(dòng)機(jī)的工作曲線。 5）單擊特征操作按鈕區(qū)的<分析>y<新建>按鈕，接受系統(tǒng)默認(rèn)的分析名稱和運(yùn)動(dòng)分析類型以及顯示時(shí)間格式。單擊<運(yùn)行>按鈕，可以觀察齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況。 單擊分析定義對(duì)話框中的<確定>按鈕，同時(shí)把運(yùn)行結(jié)果存入數(shù)據(jù)集，單擊<關(guān)閉>按鈕，退出分析對(duì)話框。 6）單擊特征操作按鈕區(qū)的<測(cè)量>y<圖形類型>，接受系統(tǒng)默認(rèn)的<測(cè)量與時(shí)間>.再單擊對(duì)話框中的<創(chuàng)建新測(cè)量>y<速度>，再在驅(qū)動(dòng)齒輪軸上選擇一點(diǎn)，接受系統(tǒng)默認(rèn)的評(píng)估方法<每一時(shí)間步距>.單擊測(cè)量定義對(duì)話框中的<確定>按鈕，完成測(cè)量定義。 3對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析Pro/MECHANICASTRUCTURE模塊是Pro/ME2 CHANICA軟件強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)分析軟件包，它可以使設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)模型在真實(shí)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)估，研究和優(yōu)化工作。 1）打開(kāi)已經(jīng)建立好的齒輪模型。 2）進(jìn)入Pro/MECHANICA.在菜單上選擇<應(yīng)用程序>y 3）定義材料屬性。依次單擊<屬性>y<材料> yy 4）添加約束。 5）添加基本應(yīng)力。 6）建立分析任務(wù)，進(jìn)行有限元計(jì)算。單擊/分析0菜單<分析與設(shè)計(jì)>，在AnalysesandDesignStudies對(duì)話框中選擇 7）顯示計(jì)算結(jié)果。選擇<結(jié)果>y<插入>y 8）根據(jù)結(jié)果來(lái)判斷設(shè)計(jì)的好壞，然后進(jìn)行修改，為進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化分析提供了依據(jù)。 4結(jié)束語(yǔ) 本文利用Pro/E中的三維參數(shù)化特征造型，全相關(guān)性實(shí)體建模，單一數(shù)據(jù)庫(kù)等強(qiáng)大功能對(duì)機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用廣泛的齒輪減速器進(jìn)行了參數(shù)化建模。在電腦上進(jìn)行模擬裝配，干涉檢查，機(jī)構(gòu)仿真，結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)力學(xué)分析，以便能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，從而減少新產(chǎn)品在試制過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，降低了研發(fā)成本，縮短了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
