基于Pro_E的三环减速器参数化设计系统开发与研究
基于Pro/E软件的参数化设计方法
基于Pro/E软件的参数化设计方法作者：王卓显，赵蓓芳来源：《科技资讯》 2015年第8期王卓显赵蓓芳（中国电波传播研究所山东青岛 266107）摘要：参数化设计是目前三维机械设计应用技术中最重要的技术之一，已被工业界所广泛采用，而参数化特征设计是Pro/E软件主要功能之一。
该文根据参数化设计概念及优点，总结了三维机械设计软件—Pro/E软件的参数化技术特点及常用参数化设计方法，并以机箱为例介绍了Pro/E软件参数化设计方法在产品设计过程中的应用方法和步骤，通过机箱参数化设计可在定制的用户交互界面进行设计参数的输入并直接生成模型，从而缩短产品研发和设计周期，提高设计质量。
该实例对Pro/E软件参数化设计方法在产品设计方面的应用有一定的借鉴参考。
关键词：参数化设计族表 UDF 程序（Pro/Program） Pro/Toolkit中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0032-02三维机械设计已经成为机械设计的潮流和趋势，它能反映实际产品的设计、构造及制造过程。
采用三维机械设计方法可以在设计之初建立三维立体模型，方便地进行产品设计，缩短了产品和研发设计周期，提高了设计质量。
参数化设计是目前维机械设计应用技术中最重要的技术之一。
作为应用最广泛的三维机械设计软件—Pro/E软件，是美国PTC公司开发的CAD/CAE/CAM三维软件，它具有参数化造型、模块化结构、基于特征的实体模型、3D实体模型、单一数据库及其全相关性等功能，可使产品设计开发流程大大简化，使设计工作直观化、高效化、精确化和系统化。
Pro/E软件在参数化设计方面的优点使其在产品参数化设计应用中发挥了巨大作用。
1 参数化设计概念及优点参数化设计指在已对图形所建立的几何约束（尺寸约束和拓扑约束）基础上，通过调整参数来修改和控制几何形状，从而自动实现产品的精确造型[1]。
参数化设计方法更符合和贴近现代CAD中概念设计以及并行设计思想，它与传统设计方法相比，不仅仅局限于产品的详细设计阶段，可支持设计过程的完整阶段；可以快速地进行设计修改并有效地利用以前的设计结果；支持并行设计符合设计人员的习惯。
基于Pro／E的可控制起动行星齿轮减速装置虚拟样机的设计
ｐｌｎ ｔ ｇ ａ ｅ ｕ ｅ ． ｎ ｔ ｓｓ ｏ ａ ｅ ｅ ｒ ｒ ｄ ｃ ｒ Ｏ ｈｅｂａ ｉ ｆ２Ｄ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｄ ａ ｉｇ ｌ ｐａｔ ｎｄ ａ ｓ ｍｂｌｇ ｎ ｉｅ ｒ ｒｗ ｎ ，ａｌ ｒｓ ａ ｓ ｅ ｎ ａ ３Ｄ ｏｄ ｌ ｇ ｈａ ｅ ｂ ｅ ｅ ｍ ｅｉ ｖ ｅ ｎ ｎ ｃ ｍｐｌｔ ｄ ｂｙ ｕｓ ｇ３Ｄ ｏ ｅｉ ｇ ｓ ｔ ａ ｅ Ｐｒ ／Ｅ Ｇ Ｉ ＥＥＲ ． ｉ ｉ ｕａ ａ ｈｉｅ ｗ ｉ ｒ ｏ ｖ ｎｉｎ ｏ ｏ ｅ ｉ ｍ ｄ ｌ ｏｆｗ ｒ ｏ Ｎ ｅ ｎ ｎ Ｎ Ｔｈ ｓ ｖｒ ｌｍ ｃ ｎ ｌ ｂｅｖｅｙ ｃ ｎ ｅ ｅ ｔ ｆ ｒ ｔ ｌ ｔ ｎ ｆ ｃｕ ｉ ｎ ｓ ｅ ｂ ｙ ｏｆｔ ｅ ｐｌｎ ｔｒ ａ ｅ ｕｃ ｒ ｈｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒｎｇ ａ ｄ ａ ｓ ｍ ｌ ｈ ｅ ａ ｙ ｇ ｒ ｒ ｄ ｅ ． ａ ｅ
中 图 分 类 号 ： Ｈ ３ ． １ Ｔ １２４３ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｔｈｅ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｖｉｔ ａ ａ ｈ ｎｅ ｏ ｈ ｎｔ ｏ ｌ ｂｌ ｔ ｒ ａ ｔ Ｇ ｅ ｒ Ｒｅ ｕｃ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ｏ Ｅ ｓｇ ｆｔ ｒ ｕ ｌＭ ｃ ｉ ｆｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｌａ ｅ Ｓ ａ ｔＰｌ ｎｅ ａ ｄ ｅ ｓ ｄ ｏ Ｐｒ ／ ＹＡＮＧ — ｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉｈｏ Ｃｈｕ ｎ
摘 要 ： 用 Ｐｏ Ｅ创 建 可 控 制起 动 行 星 齿轮 减 速 装 置 零 件 的 三 维 实体 模 型 ， 过 利 用 Ｐ ｏＥ 的 Ｒ ｌ ｉ ｓ 关 利 ｒ ／ 通 ｒ／ ｅ ｔｎ （ ａｏ
系式 ） 等功能 来 实现齿轮 的参数化 建模 设计 ， 阐述 了 Ｐｏ Ｅ在 可控 制起 动行 星齿 轮 减速装 置 中渐 开线 直齿 ｒ／
基于Pro／E的三环减速器装配的参数化设计
基于 Ｐｏ Ｅ的三环减速器装配的参数化设计 ｒ／
蔡 玉强 田海 英 孟 宪举 （ 河 北理 工大 学 机 械工 程 学院 ，唐 山 ０ ３ ０ ） ６ ０ ９ （ 煤炭 科学 研究 总院 唐 山分 院 ，唐山 ０ ３ １ ） ６ ０ ２
Ｔｈ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｉｎ ｏ ｈ ｅ —ｒ ｇ ｇ ａ ｅ ｕ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｇ ｆｔ ｒ ｅ— ｉ ｅ ｒｒ ｄ ｃ ｒ ｄ ｎ
１ 刖 吾
典型三环传动的基本原理如图 １ 所示 ，它 由平行 四边形机 构和齿轮机构组成 。平行 四边形机构的连杆上带有 内齿轮 ，称 为 内齿板。输 出轴 和外齿轮为一体 ， 通过 内、 外齿轮的啮合 ， 由 输出轴输 出动力 。 为了克服机构在死点位置的运动不确定 ， 最常用的方法是采 用三相平行四边形机构并列布置 ， 各相机构之间互 成 １０ 相位 ２啪 角。 采用这种并列方式 ， 不仅可以利用多相机构共 同承担载荷， 还
三雏 实体 图形 ， 然后 建立各 个零件 的族表 ， 给定 的各种型 号的减速 器 的零 件尺寸在族表 中建立 多个 按 例证 。最后通过使 用程 序搭 配族表 来实现装 配 图中零件 的不 同例 证 间的替换 ， 而 实现装 配图的参数 从
化设计 。
关键 词 ：三环 减速 器 ； 参数 化 ； 设计
ｔ ｌ ｉ ｔｂｓｍ ｎ ａｙｉｕｔ ｔ ｎ．Ｒａｉ ｐａｅ ｎ ｅ ｅｎｔ ｉｅ ｎ ｉｕｔ ｔ ｎｏ ｅ ｎ ｂ ｓ ｉｅ ｍ ａ ｅ ｎｅ ａｌｈ ｔ ｎ ｌ ｒ ｉ ｌｓａｏ ｓ ｅｌｅｔ ｒ ｌ ｍ ｔ ｔ ｅ ｄ ｒ ｌ ｒ ｉ ｅｍ ｔ ｚ ｈ ｅ ｃｅ ｂ ｗ ｅ ｅ ｈ ｆ ｅ ｌｓａｏ ｆ ｌ ｔ ｅ
基于Pro／ENGINEER的参数化设计
二 、关于参 数化设 计
参数化 设计是指 零件或部 件的形状 比较定型 ，用 组 参数约束该几何图形的 组结构尺寸序列 ，参数与设计对象 的控制尺寸有显式对应 ，当赋予不同的参数序列值时 ，就可 驱动达到新的 目标几何图形 ，其设计结果是包含设计信息 的 模型。参数化为产品模型的可变性、可重用性及并行设计等 提供了手段 ，使用户可以利用以前的模型万便地重建模型 ， 并可以在遵循原设计意图的情况下万便地改动模型 ，生成系 列产品 ，大大提高 了生产效率。参数化概念的引八代表 了设 计思想上的
责任公司 （ 以下简称 “ 沈阳机床” ） 研制的机械式双轴转台
ｐ ｃ ｔ ４ Ｏ 为例 ，该产 品有３ ５ 种零件 ，装配 工装就 有２ １ 种ｚ 多， 其中
些工装结构相同或类似 ，但零件尺寸不 同。按照我们 时 ，内 圆中心线就以外圆 中心线 为轴 ，以５ 为半 径转动 ，从
以往的设计流程 ，在三维建模和绘制工程图时 ，设计员需要 而实现法兰内圈在垂直万向上的位置移动 ，移动 的最大距离 ５ 。弧面分度凸轮机构就应用偏心法兰来调整 凸轮轴与分 进行较多的重复工作 ，影响 了设计效率。结构相 同或类似零 为２ 件的三维 模型和 工程 图等 技术又 件也影响 到技术又件 的管 度盘 中心距 ，避免 出现二 者配合过 紧或过松 的现象 。装配 理。本又以偏心法 兰调整 工具为例介绍 了利 用Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ 时 ，偏心法兰的外圆与箱体上的孔配合 ，保证 了其轴线没有
们需要的进行修 改，如 饥 、 １ 和外径等。然后 ，便可进行 “
设计中是常见的情况 ，若是按照传统设计流程 ，设计员必须 图又件 ，移动各视图至适当位置并整理尺寸便完成 了工程 图 分别进行多次重复的三维建模和绘制工程图的工作才能完成 的绘制 ，大大提高了设计员的出图效率。
基于pro／E的减速器机械设计辅助教学软件的设计
● 一 ●＿ ～ ～ 一 一 … ～ … … ～
基于ｐｏ ｒ／ Ｅ的减速器机械设 计辅 助教学软 件的设计
黄家军 刘静华 姜海翔 舒移芳
荆 门职教 集 团 ，湖 北 荆门 ４ ８０ ４ ００
荆 楚理 工 学院 ，湖 北
摘
荆门
一
Ａ ｔｏｗ ｒ ｕｈ ｒａｅ是一套多媒体制作软件 ，它使用流程线以
及一 些工 具图标 ， 现高 效的 多媒体 管理机 制和 丰富 的交互 实
方式， 尤其适合制作多媒体辅助教学（ＡＩ Ｃ ） 课件。 ｕｈ ｒ ａ Ａ ｔｏｗ ｒ ｅ
具 有 的对 流 程可 视化 编 程功 能 、 流程 图式 的程 序 结构 ， 能直 观 形象地 体 现 教学 思想 ， 反映程 序 执行 的过 程 。
通 过 采用 ｐｏＥ 件对 减 速器 进行 三 维建 模 ， 后模 拟 ｒ／ 软 然
减 速 器 的虚拟 拆 ￣ ． 装配 过 程 。在上 课 期 间就直 接将 减 速 ｌＵ Ｊ ｆ
器 零部件 实 体显示 在学 生面前 ， 针对 零件 具体 讲解各 部分 的 结构和 设计 中应注 意 的问题 ， 可使 学生直 观地 看到各 部分 结 构 ， 设计 要 点和注 意 点有 了形 象 的认 识 ， 效地 提 高 了教 对 有 学的 质量 和增 加 了学 习 的效果 。
ｐ ｒｔ ｎ 公 司 开发 的功 能强 大 、 ｏ ｉ ） ｏｏ 内容丰 富 的大 型 Ｃ ＤＣ Ｍ Ａ ／Ａ 集 成 软件 ， 以其 强 大 的三维 处 理功 能 、 显著 的尺 寸驱 动下 的
在实际拆卸过程 中， 很多结构由于设计的要求不易拆卸， 同
样 影 响 了学生 的直 观认 识 。
基于Pro／E3.0的三环减速器的虚拟装配及运动仿真
优化设计 、 缩短新产品的开发周期 ， 从而提高企业
的效益 。
（１ ）
１三环减速器 的三维 实体建模
下面采用某 型号三环 减速器作 为实例 ，该三环
减速器 属于二级传动 ，一级 传动是外啮合 ，二级 传
一２）
动 是 内啮合 ，结构 比较复 杂 ，零件较 多 ，这里只详
维普资讯
２０ 年 期 总第３卷 ０８ 第３ ５
计 算机 应用 技术
・ ７・ ２
基 于 ＰｏＥ ． 三环 减 速 器 的 ｒ／ ３０的
虚拟装配及运动仿真
孙洪 吉 ，魏延 刚
（ 连 交 通 大 学 机 械 工 程 学 院 ，辽 宁 大 连 ｌ６ ２ 大 １０ ８）
关键词 ：三环减速器 ； ｒ／３ ；虚拟装配 ；运动仿真 Ｐｏ ． Ｅ ０ 中图 分类 号： Ｐ９ Ｔ ３１ 文献 标识码：Ａ 文 章编 号：１０ — ３６２０ ） — ０７ ０ ０６ ０ １（ ８ ３ ０ ２ — ３ ０ ０
Ｖｉ ｔ ａ ｓ ｅ ｂ ｙａ ｄ ｍ ｏ ｉ ｎ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｅ ｒ ｎ ｅ ｕ ｅ ａ ｅ ｎ Ｐ ｏ Ｅ３ ０ ｒ ｕ ｌ ｓ ｍ ｌ ｎ ｔｏ ｉ ｌ ｔｏ ｆ ｈ ｅ － ｉ ｇ ｒ ｄ ｃ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ／ ． ａ ｔ
ｐ ｏ ｕ ｔｄ ｓｇ ａ ｅ ｏ ｔ ｚ ， ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｅ ｏ ｓ ｏ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔｃ ｎ ｂ ｈ ｒ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｃ ｎ ｂ ｒ ｄ ｃ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｂ ｐ ｉ ｍｉ ｅ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｐ ｒ ｄ ｆ ｎ ｗ ｒ ｄ ｃ ａ ｅ ｓ ｏ ｅ ｈ ｉ ｔ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃ ｅｉ ｉ ｔ ａ ｅ ａ ｉ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｎ ｒａ ｅ ．
基于Pro_E零件模型的参数化设计技术研究
收稿日期:2002-12-14基金项目:江苏省333工程资助项目,干衣机三维造型技术研究 苏委知[2000]1号文章编号:100622343(2003)032036202基于Pro/E 零件模型的参数化设计技术研究李世国, 何建军(江南大学 机械工程学院,无锡 214063) 摘 要:通过对Pro/TOOL KIT 开发工具包的研究和分析,提出了基于三维模型的用户定义参数、用户定义特征和特征约束符号三种参数化设计方法,解决了程序设计中的关键技术。
在VC 的集成开发环境,使用MFC 进行Pro/E 应用程序的设计和创建,实现了交互界面的可视化设计。
关键词:Pro/E;V C 开发;CAD 应用程序中图分类号:TP391.72 文献标识码:A 实现产品设计的数字化离不开CAD/CAM 系统的支持,具有技术成熟、功能强大的Pro/E 参数化造型系统在设计和制造业中引起了人们的重视并得到了日益广泛的应用。
Pro/E 作为通用三维CAD/CAM 系统在功能上完全能够满足机械产品的设计要求,但是在系统操作的人性化和易用性方面并非完全尽人意。
因此,如何充分利用其具有优势的特征造型功能,高效地进行产品设计以满足市场需注是值得深入研究的问题,而Pro/E 系统的高级开发工具包Pro/TOOL KIT 为解决这一问题提供了有力的技术支持。
利用Pro/TOOL KIT 提供的C 程序函数库,可以在用户设计的C程序中检索、修改和创建Pro/E 的各类特征对象,开发基于Pro/E 的专用CAD/CAM 应用系统,从而可以大大扩充系统的原有功能,提高产品设计质量和效率。
在Pro/E 零件模型的基础进行产品的参数化设计,我们主要是采用人机交互造型和程序开发相结合的三维模型参数化设计策略,最大限度地利用原系统的基本功能,经济高效地实现对CAD/CAM 应用系统的开发。
这种方法特别适用于产品的系列化开发、标准件库的建立和零部件的变形设计,不失为一种对三维CAD/CAM 系统进行开发的实用方法。
减速器设计说明书 正文
引言Pro/ENGINEER由美国(PTC)公司推出，是国际上最先进也是最成熟使用参数化的特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件。
Pro/ENGINEER除了包括三维实体造型、装配模拟、加工仿真、NC自动编程、有限元分析等常规功能模块外，同时也有模具设计、板金设计、电路布线、装配管路设计等专有模块，可以实现DFM（Design For Manufacturing----面向制造的设计）、DFA（Design For Assembly----面向装配的设计）、ID（Inverse Design----反求工程）、CE（Concurrent Engineer----并行工程）等先进的设计方法和模式。
其主要特点是参数化和基于特征的建模；统一的能使各模块集成起来的数据库；设计修改的关联性，即一处修改,别的模块中相应图形或数据也会自动更新；智能化的装配功能等。
它性能强大，容易使用，是一套可以应用于工业设计、机械设计、功能仿真、制造和数据管理等众多领域的工程自动软件包。
现在Pro/ENGINEER已经广泛用于机械模具设计、工业设计、家电、玩具等各行业。
三维建模虚拟技术制造作为制造的一种使能技术，一直受到工业界和学术界的广泛关注。
虚拟技术制造通过对现实制造环境的对象和活动进行建摸和仿真。
在计算机构造的虚拟技术环境中，及时并行模拟出产品未来制造过程至产品生命周期的各种活动对产品设计的影响。
以缩短产品的开发周期。
使产品设计迅速占领市场。
目前，国内关于虚拟制造的研究，大多尚停留在在系统框架和总体技术的研究的层次上。
而对于实质性的面向应用的关键技术的研究则相对较少。
传统的减速器设计是在图纸上进行，只能显示二维图样，引入三维造型后，我们可以很直观的看出产品的未来的三维图样。
本次设计的题目为基于PROE的少齿数齿轮的建模与研究，从上三部分来分析，将少齿轮进行深入研究，为以后提供一种数据的分析与验证方法，从而应用于减速器，实现大的传动比，减小体积，并且提前应用PROE软件进行建模仿真，从而减少了生产实际中很多问题，比如：生产出齿轮的捏合，干涉等，改变传动现状，提高生产效益。
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中图分类号： ＴＨ１３７ 文献标识码： Ａ
１ 引言
Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 软件以使 用 方 便 、 参 数 化 特 征 的 三 维 造 型 而著称， 但是由于它是通用的设计软件， 没有对特定的产品设计 提供专用的开发模块， 因而不能有效利用以前的设计资源。若企 业想要发挥 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 软件的作用、提高工作效率， 必须根 据 企 业 产 品 的 特 征 和 形 状 对 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 软 件 进 行 二 次 开 发， 加入产品设计的专用模块。
此外， 通过编写对话框资源文件、菜单资源文件以及信息资源文 件， 本系统还实现了对 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 菜单的修改。
４．３ 编写程序源文件
本论文研究的三环减速器参数化系统主要是通过下拉菜单 弹出参数输入对话框， 然后在参数输入对话框中输入参数数值 来实现三环减速器零件三维模型的创建， 所以编写程序源文件 的关键部分是参数的传递过程。
以方便零件后期的二次开发与装配。三环减速器参数化系统包
括了外齿轮、环板内齿轮、轴 、偏 心 轮 、键 、轴 套 、内 六 角 螺 钉 、深
沟球轴承、圆柱滚子轴承等。所有零件的设计分为三个步骤：（ １） 零件基本模型的设计；（ ２） 应用 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 的二次开发工具 建立零件模板；（ ３） 进 入 零 件 模 板 进 行 参 数 设 计 ， 将 数 据 添 加 到
研究结果表明企业可根据产品的特征和形状对 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩ－ ＮＥＥＲ 软件进行二次开发， 加入产品设计的专用模块， 这样可快
速建立产品的三维模型， 有利于检查图纸的错误， 减少企业的损
失， 提高企业的效．三环减速器齿廓间隙角啮合刚度和载荷分配
的计算．机械设计与制造， ２００５， １７５（ ９） ， １９￣２１．
利用上述开发步骤和方法 ， 即可在 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 环境下 实现三环减速器模型的三维参数化设计开发。
５ 系统运行结果
根 据 研 究 的 设 计 思 想 和 开 发 过 程 ， 作 者 基 于 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩ－ ＮＥＥＲ 开发了一套三环减速器的参数化设计系统， 如图 ２ 所示。
图 ４ 根据型号建立轴承的三维模型
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－ ６６ －
机械设计与制造 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第４期 ２００７ 年 ４ 月
文章编号： １００１－ ３９９７（２００７）０４－ ００６６－ ０２
基于 Ｐｒｏ／ Ｅ 的三环减速器参数化
设计系统开发与研究
黄小龙 张子兵 （北京机械工业学院 机械工程系， 北京 １０００８５）
三环减速器是一种常用的机械传动方式， 它的应用日益广 泛， 并且已经系列化生产。三环减速器的零件虽然不是很多， 但 其设计计算较复杂。由于三环减速器部分零件属于标准件， 各组 件之间的接口为标准接口， 同时其非标准件的外型变化程度不 大， 因而适合于参数化设计。
综合考虑以上因素， 在 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 环境下开发一个三 环减速器参数化设计系统， 可以大大提高其设计效率和精度， 实 现三环减速器的三维参数化设计。
Ｔｈｅ ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒｃｈ ｏｎ ｐａ ｒａ ｍｅ ｔｒｉｃ ｄｅ ｓ ｉｇｎ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ ｏｆ ｔｈｒｅ ｅ－ ｒｉｎｇ ｇｅ ａ ｒ
ｒｅ ｄｕｃｅ ｒ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ Ｐ ｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ
ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏ－ ｌｏｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｚｉ－ ｂｉｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｄｅ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５，Ｃｈｉｎａ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 【摘 要】通过研究三环减速器的结构和工作原理， 讨论了其参数化设计系统的设计思想与开发过 程， 并以 Ｐｒｏ／ ＥＮＧＩＮＥＥＲ 环境下的开发实例说明了该参数化设计系统能快速建立三环减速器的三维模 型， 可提高设计人员的工作效率， 便于检查图纸的错误， 有利于提高企业的效益。 关键词： 三环减速器； 参数化设计； Ｐ ｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ； Ｐ ｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 二次开发 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】 Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ ｒｉｎｇ ｇｅａｒ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｏｎ ｈｏｗ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ ｒｉｎｇ ｇｅａｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ． Ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｕｉｌｄ ｔｈｅ ３Ｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｒｅｅ － ｒｉｎｇ ｇｅａｒ ｑｕｉｃｋｌｙ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ｍｉｓｔａｋｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｗｉｎｇ ｍｏｒｅ ｅａｓｉｌｙ， ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ， ｄｏ ｍｕｃｈ ｆａｖｏｒ ｔｏ ｂｅｎｅｆｉｔ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｔｈｒ ｅｅ－ ｒ ｉｎｇ ｇｅａｒ ｒ ｅｄｕｃｅｒ ； Ｐａｒ ａｍｅｔｒ ｉｃ ｄｅｓｉｇｎ； Ｐｒ ｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ； Ｐｒ ｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ ｑｕａｄｒ ｉｃ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ
５
６
４ １．输入轴 ２．输 出 轴
３．中 间 轴
４．环 板 内 齿 轮
５．轴 承
６．箱 体
１
２
３
图 １ 三环减速器机构示意图
３ 三环减速器参数化设计系统设计思想
根据三环减速器的结构特点与工作原理， 现为了满足企业 的设计要求、检验设计图纸是否合理以及快速对三环减速器进 行三维建模等需要开发三环减速器参数化系统。此系统能快速 地将设计人员设计的二维图纸以三维模型形式显示出来， 这样 便于检查图纸的错误， 减少企业的损失， 提高企业的效益。在我 国从产品角度考虑三环减速器参数化设计的研究并不多， 现以 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ２．０ 为开发平台 ， 利 用 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 的 二 次 开 发软件包 Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ， 并以 ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０ 作为开 发 工 具 ， 开 发 一套三环减速器参数化设计系统。
同一系列的三环减速器在结构上除了一些主要参数不同之 外， 其余的辅助参数大都相同， 所以通过对 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 软件 进行二次开发， 使结构相似的同类零件可以通过输入不同的参
＊ 来稿日期： ２００６－ ０９－ ２７
第４期
黄小龙等： 基于 Ｐｒｏ／ Ｅ 的三环减速器参数化设计系统开发与研究
３ 李世国．Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ 程序设计［ Ｍ］ ．北京： 北京机械工业出版社， ２００３． ４ 张继春．Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥ 二次开发适用教程［ Ｍ］ ．北京： 北京大学出版社，
２００３．
图 ２ 三环减速器的参数化系统 在三环减速器参数化设计系统中， 通过系统的主菜单可以 调出相应零件的参数输入对话框， 然后在该参数输入对话框中 输入相应的参数值即可建立相应零件的三维模型， 如图 ３ 所示。
２ 谢福利， 马敬勋， 郑建起， 王京现．三环减速器单轴输入时的受力分析． 山东冶金， ２００５， ２７（４）， ３８￣３９．
图 ３ 根据输入参数建立环板内齿轮的三维模型
零件库。
对 于 标 准 件 ， 如 螺 栓 、轴 承 等 ， 采 用 Ｆａｍｉｌｙ Ｔａｂｌｅ 工 具 建 立 零件 族 表 。 对 于 通 用 件 ， 如 齿 轮 、轴 等 ， 采 用 Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ 工 具 根据零件的结构特征建立可供柔性设计与调用的零件库。
６ 结论
通 过 分 析 三 环 减 速 器 的 结 构 特 点 和 工 作 原 理 ， 利 用 Ｐｒｏ／ ＥＮＧＩＮＥＥＲ 的 二 次 开 发 软 件 包 Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ， 并 以 ＶｉｓｕａｌＣ＋＋ ６．０ 作为开发工具， 根据本论文研究的设计思想与开发过程， 开 发了一套三环减速器参数化设计系统， 实践证明该参数化设计 系统能快速建立三环减速器的三维模型， 可提高设计人员的工 作效率。
而标准件零件可以通过选择相应的型号即可快速建立其三维模 型， 如图 ４ 所示。
后按照新的设计参数重新设计出新的零部件模型， 实现了快速
的参数化设计， 这样便于实现产品的系列化设计。
４ 三环减速器参数化设计系统开发过程
４．１ 建立三环减速器零件的参数化模型
在零件的建模过程中， 将零件的结构和尺寸进行参数化， 可
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数而快速建立三维模型， 从而提高三环减速器的设计效率。 研究的三环减速器参数化设计系统是采用交互方式创建三
维基本模型， 建立相应的设计参数和约束关系， 并保存到零部件 基本数据库， 将其作为基准零部件模型， 然后由 Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ 程序检索出该基准零部件模型的设计参数， 供用户编辑修改， 最
４．２ 编写资源文件
弹 出 式 对 话 框 是 目 前 最 先 进 、最 流 行 的 一 种 人 机 交 换 界 面 ，
它能提供图形与文字共存的可视化环境， 使操作更为自然、简便 和快捷。本系统在 Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ 应用程序中利用 Ｃ 语言实现了 弹出式对话框的创建， 然后将其集成到 Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ 软件中［３］［４］。