基于proe的齿轮建模研究(1)

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1、基于Proe的齿轮建模研究（齿轮建模）Pro/E软件简介：1.1.1软件概述Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的CAD/CAM/CAE系统解决方案。在目前的三维造型软件领域中占有十分重要的地位，其强大的三维处理功能、先进的设计理念和简单实用的操作受到许多设计者推崇，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身

2、的需要进行选择，而不必安装所有的模块。Pro/E的基于特征方式能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用在单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用[3]。参数化设计和特征功能Pro/ENGINEER是采用参数化设计的、基于特征的石头模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，你可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程

3、设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。单一数据库Pro/ENGINEER是建立在统一基层上的数据库上的，它不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每个独立用户在为一件产品造型而工作，而不管他是哪个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何改动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整结合，使得一

4、件产品的设计结合起来。这一优点使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。1.1.2Pro/ENGINEER软件包简介Pro/ENGINEER是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型、三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可以移动、放大或缩小和旋转）。Pro/ENGINEER是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现的，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shell

5、s）等，采用这些手段来建立形体，对于工程师来说是更自然、更直观的，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数化功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不像其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其他相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可以传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/ENGINEER还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是

6、通过标准数据交换格式来实现的。用户更可以配上Pro/ENGINEER软件的其他模块或自行利用C语言编程，以增加软件的功能。它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（人工）和工程制图能力（不包括ANSI,ISO,DIN或JIS标准），并且支持符合工业标准的绘图仪（HP,HPGL）和黑白机彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/ENGINEER软件包的主要功能如下[4]：1、特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳）。2、参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）。3、通过零件的特征

7、值之间、载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4、支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件、交替排列、Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等）。5、贯穿所有应用的完全相关性（任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方改动），其它辅助模块将进一步提高扩展Pro/ENGINEER的基本功能。1.2齿轮建模的研究现状在现代工业中，齿轮传动是应用最为广泛的一种传动方式。为了保证齿轮传动的精确性，在齿轮传动设计中，对齿轮的精确建模显得尤为重要，如何提高和保证齿轮传动的精确性是目

8、前齿轮建模研究领域的重点研究方向。目前，齿轮建模方法有很多，如描点法，参数法，利用插件法等各种方法。（1）描点法描点法是构建齿轮参数化模型通用的方法，其建模过程一般为：首先建立齿廓曲线的数学模型，求取曲线上点的坐标，然后根据坐标值描绘出齿廓曲线草图，最后通过各种三维建模软件的三维建模功能建立齿轮的三维模型。它可以推广至各种不同齿廓曲线齿轮的建模，只要建立相应的齿廓曲线的数