以內齒輪傳動設計為例，介紹了在Pro/E環境下內齒輪的參數化設計及內齒輪傳動的運動仿真。采用參數化建模使設計者通過修改齒輪的設計參數便能快速修改齒輪模型，大大提高了設計效率。通過運動仿真，可以在虛擬的環境下對內齒輪傳動進行運動模擬和干涉檢查，驗證了內齒輪設計的準確性，具有實用價值。

　　引言

　　內齒輪傳動機構廣泛應用于儀表、機械等領域，如內平動齒輪減速器、內齒輪絞車、內齒輪油泵等。傳統的齒輪設計方法是先計算齒輪的基本參數，再建立幾何模型，齒輪的基本參數的改變往往導致設計者要重新計算，重建模型，效率低下，容易出現差錯。而Pro/E參數化建模能使產品的基本設計參數與產品的尺寸、形狀、位置之間以各種關系關聯，由這些關系式驅動尺寸，使設計者能根據不同的設計需求，修改設計參數就能快速建模和修改模型，大大提高了設計效率。

　　產品裝配與機構仿真是Pro/E軟件中的一項重要功能，使得原來難以表達和設計的機械運動，可以在虛擬的工作環境中進行運動模擬和干涉檢查，幫助設計者及時發現問題，降低設計差錯性，節約設計成本，縮短產品的開發周期。

　　本文主要介紹了利用Pro/E軟件完成內齒輪傳動機構的漸開線直圓柱內齒輪參數化設計的過程以及內齒輪傳動機構的運動仿真與分析過程。

1、內齒輪參數化設計

　　1.1、創建設計參數

　　在利用Pro/E進行參數化建模時，首先要設置設計參數。影響漸開線直圓柱內齒輪形狀和尺寸的基本參數主要有：模數m、齒數z、壓力角alpha、齒頂高ha、齒根高hf、齒寬b等，為了達到齒輪的各項技術要求，要讓齒輪基本設計參數與齒輪的尺寸、形狀、位置之間以各種關系關聯，以達到修改齒輪設計參數來改變齒廓形狀的目的。在PRO/E軟件零件建模環境下，選擇“工具”|“參數”命令，打開“參數”對話框，在該對話框中輸入表1中齒輪參數，添加基本設計參數。

表1 內外齒輪基本設計參數

　　1.2、創建內齒廓漸開線

　　1)添加齒輪參照圓關系。利用關系式繪出基圓、齒頂圓、齒根圓、分度圓。單擊工具欄“草繪”按鈕，選擇FRONT基準平面為草繪平面，在草繪環境中繪制4個同心圓，并使這4個圓的尺寸受參數和關系式驅動。選擇“工具”|“關系”命令打開“關系”對話框，添加如表2所示的關系。

　　2)創建直圓柱內齒輪齒廓漸開線。單擊特征工具欄“插入基準曲線”按鈕，彈出“曲線選項”菜單，依次選擇“從方程”、“笛卡爾”坐標系等，在彈出的記事本對話框中輸入如下漸開線的參數方程：

表2 內外齒輪表達式

4、結論

　　借助Pro/E軟件對內齒輪傳動機構的內齒輪進行參數化精確建模，設計者只要按照設計要求輸入參數就可得到不同規格的齒輪，大大提高了設計的靈活性，縮短產品的開發周期。通過對建立的內齒輪傳動機構進行運動仿真檢查和分析測量，可以在虛擬環境下快速地驗證齒輪之間是否存在干涉，是否滿足機械傳動性能的要求，能快速得到了數據圖像和運動仿真視頻，幫助設計者快速修改模型和進行運動學分析，提高設計效率，有很強的實用價值。