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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）草繪四個圓，然后利用<工具>y<參數(shù)>填寫齒輪參數(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)>，打開記事本填寫下列關(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，這樣就建立了漸開線。
3）利用漸開線建立齒輪的輪廓。利用<插入>y <特征>y<復(fù)制>y<鏡像>（旋轉(zhuǎn)）命令來復(fù)制漸開線，然后利用<拉伸>命令制作第一個輪齒。
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，比較特殊的一點是在建立齒輪輪廓時要用到這個高級命令。
2機構(gòu)的運動學(xué)分析和仿真
Pro/ENGINEER的運動學(xué)分析模塊Mechanism可以進(jìn)行裝配體的運動學(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)計的運動變得非常直觀和易于修改，并且能夠大大簡化機構(gòu)的設(shè)計開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期，減少開發(fā)費用，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在Pro/ENGINEER中，運動仿真的結(jié)果不但可以以動畫的形式表現(xiàn)出來，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)果對所設(shè)計的零件進(jìn)行修改，直到不產(chǎn)生干涉為止。
2.1創(chuàng)建機構(gòu)
既然組件要運動，那么組件在組裝時就不能完全約束，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)各組件的運動形態(tài)及彼此間的相對運動情況通過各種連接的設(shè)定，來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），滑動桿（Slider），圓柱（Cylinder），平面（Planar），球（Ball）和軸承（Bearing）等。
1）啟動Pro/ENGINEER后，單擊/文件y新建y組件（子類型是設(shè)計），再在<名稱>對話框里輸入名稱y去掉0使用缺省模板y<確定>.然后出現(xiàn)元件放置對話框，單擊<連接>y<自動>y<缺省>，放置好機架。
2）單擊特征操作按鈕的<增加組件>按鈕，此時系統(tǒng)彈出<打開>對話框，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來裝配，最終組裝好的減速器裝配圖。
圖在裝配時應(yīng)該注意一個問題：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，同時還要建立一個與鍵的約束才可以使齒輪在運動過程中與軸一起轉(zhuǎn)動，此時的齒輪應(yīng)該是完全約束，然后再調(diào)入總的運動組裝圖，這時運動方式不會出現(xiàn)問題。
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)行機械運動仿真時，就會出現(xiàn)過約束，導(dǎo)致機構(gòu)無法運動，所以必須去掉一個約束。
2.2機構(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，打開齒輪副定義對話框。接受系統(tǒng)默認(rèn)的名稱和傳動類型，選擇高速齒輪的連接作為連接軸；系統(tǒng)自動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。單擊齒輪副定義對話框中的<齒輪2>選項卡，顯示有關(guān)齒輪2的對話框，選取中速齒輪的連接線為連接軸，系統(tǒng)自動選擇主體和拖架，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齒輪副。 4）單擊特征操作按鈕區(qū)的<伺服電動機>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機驅(qū)動對象。選取完之后，模型中顯示一紫色箭頭，表示運動的方向，參考對象呈綠色顯示，被驅(qū)動對象（高速軸）呈藍(lán)色顯示。單擊伺服電動機定義對話框中的<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)動器以常數(shù)形式運行。在欄中輸入200，單擊伺服電動機定義對話框中的<測量>按鈕，可查看電動機的工作曲線。 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)的分析名稱和運動分析類型以及顯示時間格式。單擊<運行>按鈕，可以觀察齒輪機構(gòu)運動情況。 單擊分析定義對話框中的<確定>按鈕，同時把運行結(jié)果存入數(shù)據(jù)集，單擊<關(guān)閉>按鈕，退出分析對話框。 6）單擊特征操作按鈕區(qū)的<測量>y<圖形類型>，接受系統(tǒng)默認(rèn)的<測量與時間>.再單擊對話框中的<創(chuàng)建新測量>y<速度>，再在驅(qū)動齒輪軸上選擇一點，接受系統(tǒng)默認(rèn)的評估方法<每一時間步距>.單擊測量定義對話框中的<確定>按鈕，完成測量定義。 3對齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析Pro/MECHANICASTRUCTURE模塊是Pro/ME2 CHANICA軟件強大的結(jié)構(gòu)分析軟件包，它可以使設(shè)計者對設(shè)計模型在真實環(huán)境下的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評估，研究和優(yōu)化工作。 1）打開已經(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)行有限元計算。單擊/分析0菜單<分析與設(shè)計>，在AnalysesandDesignStudies對話框中選擇 7）顯示計算結(jié)果。選擇<結(jié)果>y<插入>y 8）根據(jù)結(jié)果來判斷設(shè)計的好壞，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 本文利用Pro/E中的三維參數(shù)化特征造型，全相關(guān)性實體建模，單一數(shù)據(jù)庫等強大功能對機械行業(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，機構(gòu)仿真，結(jié)構(gòu)分析和動力學(xué)分析，以便能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的錯誤，從而減少新產(chǎn)品在試制過程中出現(xiàn)的各種問題，降低了研發(fā)成本，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期。
