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基于PRO／E的齿轮参数化设计系统的研究摘要在产品设计过程中,建立零件参数化设计系统是提高产品设计效率的有效途径。
本文论述了以Pro/E为平台,VC++为开发工具,通过加载Pro/TOOLKIT 应用程序,开发出与Pro/E系统集成的零件参数化设计系统,并以齿轮为例,详细阐述了零件参数化程序设计的关键技术和实现过程。
关键词Pro/E;Pro/TOOLKIT;二次开发;参数化设计0 引言齿轮参数化设计,由于其复杂性,一般设计者很难精确的造型。
随着塑料齿轮模具的广泛应用和快速成型及虚拟制造技术的迅速发展,用CAD软件对齿轮三维基体和齿面进行参数化造型设计已成为设计者的迫切需求。
文章采用二次开发工具Pro/Toolkit,在VC环境下,基于机械CAD软件Pro/Engineer开发了齿轮参数化造型设计系统,来解决齿轮三维实体参数化造型设计这一类难题。
1 参数化设计的系统结构参数化程序设计的基本原理是:采用三维模型与程序控制相结合的方式,用交互方式创建三维原始模型,并建立一组能控制三维模型形状和拓扑关系的设计参数,然后在SQL Server数据库中建立相应的表格。
通过VC++映射一个CRecordset 类对象用于交互,参数化程序通过对模型的设计参数编程,来实现设计参数的检索、修改以及三维模型的再生,框图如图1所示。
各模块及功能如下:1)系统界面模块:该模块的作用是定义齿轮实体造型所需要的参数变量;2)三维CAD软件接口模块:CAD软件的API函数以类的形式封装起来,在齿轮造型时通过这些函数驱动CAD软件生成实体;3)结构计算模块:根据界面模块的用户输入的参数计算齿轮的结构参数;4)齿形计算模块:该模块是整个系统的核心。
通过计算得到特定截面的齿廓参数,为齿形生成模块准备所需的数据;5)结构实体生成模块:该模块应用三维CAD软件的基本特征,如拉伸、旋转和圆周阵列等操作,按照结构类型计算模块输入的参数,生成齿轮的结构实体部分;6)齿形生成模块:该模块根据齿形计算的输出参数,利用三维软件的扫描和层叠拉伸功能在齿轮坯上生成一个齿形特性,然后应用圆形阵列生成所有齿形。
基于ProE的齿轮参数化设计系统开发目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------------------------3 1．1 CAD技术概述---------------------------------------------------------------------------------------------3 1．1．1 CAD技术的含义与意义------------------------------------------------------------------------------3 1．1．2 CAD技术的发展历程---------------------------------------------------------------------------------3 1．2 参数化建模方法的研究---------------------------------------------------------------------------------4 1．2．1 三维参数化技术的基本原理------------------------------------------------------------------------4 1．2．2 三维参数化中的特征分析---------------------------------------------------------------------------5 1．2．3 Pro/ENGINEER参数化CAD软件------------------------------------------------------------------5 1．3 二次开发技术的应用------------------------------------------------------------------------------------6 1．3．1二次开发的作用和意义-------------------------------------------------------------------------------6 1．3．2 Pro/E系统二次开发技术-----------------------------------------------------------------------------6 1．4 课题的背景与意义---------------------------------------------------------------------------------------6 第二章基于PRO/E的参数化齿轮建模-------------------------------------------------------------------7 2．1 关于齿轮的参数化分析---------------------------------------------------------------------------------7 2．2 齿轮三维参数化实体建模技术研究------------------------------------------------------------------9 2．2．1 基本参数的设定---------------------------------------------------------------------------------------9 2．2．2 渐开线及齿廓的绘制-------------------------------------------------------------------------------11 2．2．3 螺旋角与阵列----------------------------------------------------------------------------------------13 2．2．4 轮体结构----------------------------------------------------------------------------------------------13 2．2．5 参数化尺寸驱动的方法----------------------------------------------------------------------------15 2．2．6 锥齿轮建模-------------------------------------------------------------------------------------------17 2．3 对齿轮进行参数化尺寸驱动的意义----------------------------------------------------------------17 第三章基于Pro/E的齿轮参数化设计系统的开发----------------------------------------------------18 3．1 系统概念设计-------------------------------------------------------------------------------------------18 3．2 系统详细设计-------------------------------------------------------------------------------------------23 3．2．1 圆柱齿轮系统参数分析----------------------------------------------------------------------------23 3．2．2 圆柱齿轮系统数据描述----------------------------------------------------------------------------24 3．2．3 用户化窗体界面设计-------------------------------------------------------------------------------25 3．2．4 系统界面操作过程中的错误处理----------------------------------------------------------------26 3．3 系统的功能特点----------------------------------------------------------------------------------------27 第四章结论与展望------------------------------------------------------------------------------------------28 谢辞-------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------------30基于Pro/E的齿轮参数化设计系统开发摘要：PRO/E系统在三维建模领域使用广泛，但并不能解决对一系列零件的重复设计问题。
基于PRO/E的直齿圆柱齿轮参数化设计[摘要] 基于pro/e的cad模式下,详述了直齿轮的参数化设计,用户可方便地根据需要对程序进行修改,重新运行程序并更改齿轮各个参数从而得到新的零件。
以期对提高零件的设计效率和设计质量有一定的帮助。
[关键词] pro/e 直齿圆柱齿轮参数化设计 cad1 前言随着cad技术的发展,产品设计越来越广泛地采用三维建模的方法,pro/e具有强大的三维建模功能,被广泛应用。
利用pro/e的二次开发工具模块program,就可以方便地实现产品设计的参数化,大大提高设计效率。
当用户在pro/e中对产品进行三维建模时,program以程序的形式记录了产品的主要设计步骤和尺寸参数列表,用户可以根据需要对程序进行修改,使不熟悉三维建模技巧的设计人员也可使用现有的三维产品模型进行更新设计,减少繁琐复杂的重复劳动。
2 齿轮的参数化设计齿轮是一种参数化的零件,一个齿轮的形状,可以由它的模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定,设计时只要修改这些参数的数值,便可改变齿轮的形状,具体步骤如下。
步骤1,创建新文件。
单击“文件”工具栏中的按钮,在“新建”对话框中输入文件名“gear_1”,取消“使用缺省模板”选择框,单击【确定】;在“新文件选项”对话框中的“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项,单击【确定】,系统自动进入零件环境。
步骤2,设置齿轮参数。
单击【工具】→【参数】后,在“参数”对话框中单击按钮,依次将齿轮的参数添加至“参数”列表框中,单击【确定】,齿轮的各个参数如表1所示。
表1齿轮参数参数名称类型数值说明m 实数 4.5 模数z 整数76 齿数alpha 实数20 压力角hax 实数 1 齿顶高系数cx 实数0.25 齿隙系数b 实数60 齿厚ha 实数齿顶高hf 实数齿根高x 实数变位系数da 实数齿顶圆直径df 实数齿根圆直径db 实数基圆直径d 实数分度圆直径步骤3,绘制齿轮的基本圆。
基于Pro／E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模Pro/Engineer（Pro/E）是一款广泛应用于三维建模、产品设计和制造的软件。
渐开线圆柱斜齿轮是机械传动系统中常见的元件之一，其工作原理是在圆柱体表面上切削上与一定曲线相切之后的齿。
本文将介绍如何在Pro/E中进行渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。
首先，在Pro/E中新建一个Part，定义基本参数。
我们选择模板中“英制”的单位系统，并定义模块为1.5，公法径为30，压力角为20°，齿轮宽为20，在偏距方向上进行10次分割，在齿轮高度方向上进行4次分割，并确定齿轮轴线。
接着，我们需要绘制齿轮的基本轮廓，也就是包络线，这个过程可以通过插入一个螺旋曲线实现。
在插入螺旋曲线后，我们需要根据基本参数来“调整”曲线的参数，使其符合所需齿廓，具体来说，需要调整螺旋曲线的升角，升角越小，齿廓越尖锐。
绘制好基本轮廓之后，我们需要对齿廓进行剖面修整，以适应齿面的要求。
通过插入一个椭圆形的剖面，再通过曲面拆分等命令，我们可以对剖面进行修整。
修整完成之后，我们需要对基本齿廓进行相应的平移和旋转，使之符合剖面修整后的齿面形状。
最后，我们需要对齿面进行修整，以达到所需的斜齿轮效果。
可以使用修整边缘等命令进行修整，修整完成后，我们就成功地完成了渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。
总之，Pro/E提供了丰富的参数化建模工具，可以方便地进行各种齿轮类型的设计，提高设计效率和精度。
通过上述的方法，我们可以从零开始建立一个渐开线圆柱斜齿轮的模型，并进行相应的修改和优化。
在进行数据分析之前，需要明确数据来源和分析目的。
数据来源可能是市场调查、企业内部系统数据、公共数据等等；分析目的也是多种多样的，如了解市场环境、优化产品设计、制定销售策略等等。
在此，我以某电商平台的用户数据为例，进行相关数据的分析。
首先，我们可以统计该电商平台用户的性别比例和年龄分布情况。
数据显示，该平台用户中男性占比为48.5%，女性占比为51.5%；年龄方面，18-30岁的用户占比最高，达到了55.2%，其次是31-45岁的用户，占比为29.5%。
基于Pro/E ngineer 的圆锥齿轮的三维参数化造型设计戴护民(武汉船舶职业技术学院机械工程系,湖北武汉 430050)摘 要 深入研究了圆锥齿轮参数化造型设计的基本方法,采用7个独立参数作为圆锥齿轮齿形特征参数,给出了圆锥齿轮造型设计的详细步骤。
利用Pro/Engineer 的Program 模块实现了参数修改程序,扩展了模型构造方式。
关键词 圆锥齿轮;参数化;Program 模块中图分类号 TP391.72 文献标志码 A 1671-8100(2006)01-0033-03收稿日期:2005-08-20作者简介:戴护民,男,讲师,博士研究生,主要从事模具设计教学与研究工作。
Pro/E 中的Program 二次开发工具,很好地体现了参数化设计的特性,能方便地实现对已有的各种实体库通过实体的基本参数的改变而生成所需的新的实体,从而缩短产品开发的时间并简化开发的流程,大大地提高设计效率。
本文针对圆锥齿轮的实体建模,记录在Program 模块中生成的参数,根据需要进行修改,然后运行这个程序再输入变更的参数生成新的齿轮。
1 圆锥齿轮实体造型分析由于圆锥齿轮的外形比较复杂,完全由参数和代码形成所有特征并确定它们的关系非常困难,造型难点在于如何确定圆锥齿轮的齿廓线位置,正确作出圆锥齿轮的齿形。
本文所采用的方法是以方程式创建三维球面渐开线,基圆,齿根圆,齿顶圆,节圆,利用以上曲线完成圆锥齿形构建,以阵列方式完成齿形的复制,最后剪切生成圆锥齿轮。
这种方法的特点是可以快速,精确地设计圆锥齿轮,充分发挥三维参数化设计的优势。
球面渐开线的关系式用如下参数式来描述:x =r cos (βsin δb )sin δb sin β+r sin (βsin δb )cos βy =r cos (βsin δb )sin δb sin β+r sin (βsin δb )sin βz =r cos (βsin δb )cos δb(1)其中:r 为节锥距;β=360×t ,t 是一个0～1的渐变量(下同);δb 为基圆锥半角。
基于Pro E的全参数化腹板式齿轮建模摘要：在Pro/E环境下，结合腹板式齿轮的经验公式和键槽的标准系列，把齿轮的控制尺寸添加到参数化模块里，建立齿轮尺寸与参数间的对应关系，真正实现渐开线圆柱齿轮建模的全参数化，从而达到缩短齿轮设计周期、减少重复工作、提高设计效率的目的。
关键词：Pro/E；齿轮；参数化建模齿轮机构结构紧凑、传动平稳、效率高，是机械中应用最广的一种传动机构。
最常用齿轮的是渐开线齿轮，由于渐开线齿轮轮廓不是Pro/E中的标准曲线，绘制过程中涉及到曲线公式、旋转、镜像等较为复杂的问题，建模过程比较繁琐，且修改极为不便。
对于包含多个齿轮的机械产品来说，如果对每个齿轮一一进行三维建模，既麻烦费时也无此必要。
因此齿轮作为经常使用的通用机械零件，实现其快速建模就显得十分迫切和必要。
建立全参数化渐开线齿轮可以通过修改参数而使得整个模型自动更新，是快速建模的一种有效途径，对于提高机械产品设计的灵活性，保证设计的质量，并有效的缩短的设计周期等方面有着重要的意义。
要使得渐开线齿轮建模过程全参数化，关键在于建模过程中不能使用非参数化的手段。
以往文献中介绍的齿轮的参数化建模仅限与轮齿部分，这样建立的渐开线齿轮模型会丢失全份或者部分建模参数，修改某些参数后整个模型不能正确自动更新。
本文将齿轮结构的经验公式及相关尺寸标准系列应用到参数化建模中，实现了齿轮的全参数化建模，从而大大提高齿轮的设计效率。
1参数设置点击主菜单上的工具／参数，在弹出的参数对话框输人参数，这些参数与齿轮廓形状和尺寸以相关表达式关联，每一个参数的改变将引起齿轮三维造型的改变，各参数符号及数值见表1。
2参数化建模2.1轮齿造型首先利用渐开线方程确定齿廓曲线，拉伸并延伸创建轮齿侧面以提取完整轮齿侧面轮廓线，进而完成齿廓截面的绘制，再通过对齿廓截面的复制、混合特征等生成一个渐开线轮齿，最后用轮齿复制、阵列等系列特征操作建立渐开线圆柱斜齿轮轮齿的三维模型，所对应的模型树如图1所示。
