1本文介紹的是一種利用Pro/E軟件對NGWS型行星齒輪減速器進(jìn)行參數(shù)化特征造型，通過計算機(jī)仿真技術(shù)實現(xiàn)在三維空間中從各個角度觀察其實際運(yùn)行過程，觀察各個零件之間的裝配情況，可判斷設(shè)計的可行性。該軟件可以創(chuàng)建實體模型、進(jìn)行裝配仿真和靜態(tài)干涉檢查及運(yùn)動仿真和動態(tài)干涉檢查，從而可以在三維空間中從各個角度觀察組合機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)情況。將計算機(jī)仿真技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計理論相結(jié)合實現(xiàn)零件裝配結(jié)構(gòu)的三維可視化，可為評估機(jī)械設(shè)計方案的優(yōu)劣提供了直觀手段。　　2Pro/E的特征　　三維實體模型可為后續(xù)階段的二維圖形的正確生成、設(shè)計修改、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析、裝配干涉檢查、有限元分析等方面奠定基礎(chǔ)。形狀特征建模是建立模型的重要一環(huán)，合理的形狀特征分類可以為后期的參數(shù)化提供方便，例如：在功能上可將直齒漸開線圓柱齒輪分為主要功能特征包括曲線、通孔、回轉(zhuǎn)體等及其輔助特征包括零件的倒角、環(huán)槽、鍵槽等。Pro/E軟件可以提供基于特征的實體建模功能，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混成、抽殼、拔模斜度、筋、倒角等操作來完成產(chǎn)品的設(shè)計，其特征包括定位特征、草圖特征和放置特征。其中，定位特征又包含工作平面、工作軸、工作點等；草圖特征又包含拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、掃略特征、放樣特征、面分割特征等。旋轉(zhuǎn)特征又包含打孔特征、倒角特征、切割（微型數(shù)控切割機(jī)的使用范圍及特點）特征、抽殼特征、陣列特征、拔模斜度面特征等。三維實體造型特征分析，首先需了解零件的整體，并將其分解為多個特征，然后經(jīng)過分析將各個特征組合成零件。　　3NGWS型行星齒輪減速器的特征建?！　∫月菪F齒輪為例，說明建模的過程。該齒輪的齒廓形狀是漸開線，由于齒型形狀比較復(fù)雜，因而用常規(guī)的實現(xiàn)特征造型方式（如拉伸、旋轉(zhuǎn)、彎曲等）外，還需運(yùn)用其曲面特征?！　。?）建立齒頂線、齒根線、分度圓線、基圓線?！　nser，tModelDatum，SketchedCurve進(jìn)入草繪截面?！　≡赗elation中輸入如下語句：大端分度圓直徑、大端基圓直徑、大端齒根圓直徑、大端齒頂圓直徑、分錐角、根錐角、頂錐角、分錐角、外錐距、外錐距等語句?！　。?）生成實體模型。生成實體模型用Revolve，在畫截面時用使用邊！指定邊界線，減少畫圖尺寸。　?。?）在錐齒輪的大端和*端背錐面上建立齒頂圓、齒根圓、分度圓、基圓。在Relation中輸入如下語句：背錐面上分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、*端背錐面上分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、背錐面上齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓直徑、齒頂圓直徑、*端背錐面上分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑?！　。?）生成漸開線曲線，Inser，tModelDatum，Curve，F(xiàn)romEquation.選擇迪卡爾坐標(biāo)系，通過數(shù)學(xué)方程生成曲線。漸開線方程為：　　r=d36cos（d12）/2Theta=t60y=rcos（theta） rsin（theta）thetapi/180x=rsin（theta）-rcos（theta）thetapi/180z=0　　之后，以同樣的方式在*端建立漸開線曲線，通過鏡像生成齒廓線?！　。?）生成齒型實體，Inser，tSweptBlend，Protrusion，SketchSec，NormtoTraj.　　（6）陣列各齒，并在Relation中加入關(guān)系式約束陣列齒的位置以及個數(shù)?！　。?）加入軸孔和鍵槽直齒漸開線齒輪的建模和螺旋錐齒輪類似，在生成齒型時用拉伸就可以完成，建立其它零件的實體模型基本類似，利用Pro/ENGINEER的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混成、剪切基本可以完成?！　?減速器總成模型的實現(xiàn)　　把建立的所有零部件的模型進(jìn)行組裝，生成整個產(chǎn)品的三維裝配圖。確定裝配體和裝配體單元之間存在的約束關(guān)系。為了使整體參數(shù)化，必須建立裝配體之間的關(guān)系，使其能夠滿足參數(shù)改變后的位置關(guān)系。　?。?）裝配模型組成　　1）輸入部件：輸入軸；2）傳動部件：螺旋錐齒輪，漸開線圓柱直齒輪，太陽輪，行星輪，內(nèi)齒輪，行架；3）輸出部件：行星架；4）支承部件：前端蓋，后端蓋，機(jī)殼?！　。?）減速器零件之間的聯(lián)接關(guān)系　　NGWS型行星齒輪減速器的裝配方法采用自底向上的裝配設(shè)計，即利用已經(jīng)定義并修改好的零件進(jìn)行整體裝配設(shè)計，利用缺省的零件和裝配基準(zhǔn)建立好整個減速器的裝配模型，再由設(shè)計人員在裝配環(huán)境中*改零件的參數(shù)進(jìn)行零件設(shè)計，這樣，可使設(shè)計看到零件參數(shù)改變后的零件實體模型，還可以從裝配模型中看到零件之間的配合關(guān)系?！　p速器裝配關(guān)系需結(jié)合傳動型式和主要參數(shù)，確定產(chǎn)品的層次關(guān)系，明確裝配分析和裝配約束類型，*后確定各零件的參數(shù)約束關(guān)系?！　ro/E提供的裝配方法有兩種形式，一種是靜裝配，即組件組裝時，完全限制零件的自由度。另一種是動裝配，即在裝配時，依據(jù)各組件間的運(yùn)動形態(tài)及彼此之間的相對運(yùn)動情況，來進(jìn)行組件間的裝配，其裝配后的模型，可進(jìn)行運(yùn)動仿真和運(yùn)動分析。動裝配時Pro/E可提供7種連接形式：固定，自由度為零；銷釘，只繞一軸旋轉(zhuǎn)；滑塊，只沿直線方向平移；圓柱，沿一軸平移且能對該軸旋轉(zhuǎn)；平面，可在平面上移動，且能對該軸旋轉(zhuǎn)；球，可對坐標(biāo)系三軸向任意旋轉(zhuǎn)；（軸承，相當(dāng)于球與滑塊的組合。　　系統(tǒng)采用的是靜態(tài)裝配，運(yùn)動仿真用DivisionMockup.　　5Pro/E系統(tǒng)建模特點　　Pro/E系統(tǒng)*典型的特點是參數(shù)化。體現(xiàn)參數(shù)化除使用尺寸參數(shù)控制模型外，還在尺寸之間建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，使它們保持始終相對的大*、位置或約束條件。在零件模式下，系統(tǒng)允許建立特征之間的關(guān)系式，使零件中的不同特征產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，此時創(chuàng)建的參數(shù)關(guān)系式成為零件關(guān)系式。同時在零件與裝配模式中，系統(tǒng)還允許在陣列特征或陣列元件間建立參數(shù)關(guān)系式。采用三維CAD設(shè)計產(chǎn)品，設(shè)計出來的是和實物產(chǎn)品完全相同的數(shù)字產(chǎn)品，零部件之間的間隙和干涉一目了然，Pro/E軟件還能計算零部件之間的干涉體積和間隙，把設(shè)計錯誤消除在設(shè)計階段?！　?結(jié)語　　基于Pro/E軟件的特征建模，可確定NGW-S型行星齒輪減速器主要零件的參數(shù)化尺寸，建立各尺寸之間的約束關(guān)系，實現(xiàn)NGWS型行星齒輪減速器三維參數(shù)化設(shè)計和裝配，實現(xiàn)設(shè)計過程的自動化和可視化。