方法的研究工作最早可追溯到世纪年代早期，在他开发的系统中，首次将几何约束表示为非线性方程来确定二维几何形体的位置。后来，进步发展了这思想，并使之实用化。自从公司于年推出参数化系统以来，参数化设计技术才真正受到工程技术界和学术界的重视，各大计算机软件公司相继推出自己的参数化系统或在原有系统上增加参数化功能，展开激烈的竞争。近几年来，以较早期的研究成果为基础，以的参数化造型系统为先驱,参数化设计技术得到了迅猛的发展。公司的，公司推出的都是参数化技术迅猛发展的产物。参数化技术正日益完善并逐步走向商品化阶段。参数化设计的关键是几何约束关系的提取和表达几何约束的求解以及参数化几何模型的构造。目前二维参数化设计技术己发展的较为成熟，在参数化绘图方面己得到了广泛应用，而三维参数化造型能处理的问题还比较有限。虽然如此，因为三维参数化设计在进行设计时有着明显优于二维参数化设计的优势，所以提高三维参数化设计功能，成为当前设计软件开发的热点。参数化造型设计是指设计对象的结构形状比较定型，可以由组参数来约束其几何形状和尺寸的关系。其中几何约束用于保证特征的几何形状及与已有特征的连接关系，如平行垂直和共线等约束尺寸约束用于通过尺寸驱动来改变特征的大小，并保证其与已有特征的尺寸关系。参数与设计对象的控制尺寸有显示对应关系，通过修改参数和进行尺寸驱动可得到不同形状和尺寸的设计模型。参数化设计是近几年发展起来的先进造型技术，它是技术应用领域内的个重要的需要进步研究的课题。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，来对产品进行合理的设计，从而大大提高设计速度，并减少信息的存储量，而且有助于减轻设计人员的工作强度。参数化建模技术是的核心技术，是新代继承化系统应用研究的热点理论，也是齿轮参数化造型的基础理论依据，对齿轮建模和系统设计起着指导性作用。另外，研究国内外齿轮参数化设计的发展状况，可以借鉴前人的研究成果，对齿轮的参数化研究有定的指导意义。本文的意义和主要内容本文研究意义目前，流行的软件众多，软件功能上也各有千秋，等，都是比较通用的大型软件系统。但任何通用的软件，由于其具有广而博的通用性，使它在具体应用时不能直接处理特定的产品，难以满足形形色色具体产品设计的需要。为了使其在特定的企业和特定产品设计中最大限度的发挥其潜力和创造效益，就有必要以通用软件为基础，根据本单位的实际，进行不同程度的二次开发，以提高生产效率，真正发挥软件的功能。这也是众多使用通用软件的企业项非常迫切和重要的工作。本课题基于调研时发现的问题，运用对渐开线齿轮进行了参数化设计，保证了造型的精确性，又可以使工作者方便的运用齿轮的各个参数对齿轮进行设计，达到提高设计效率的目的。本课题所用的三维软件是美国参数技术公司，简称的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械领域的新标准而得到业界的认可和推广，它有着广泛的用户群和应用基础，具有功能强易学易用的特点，在国际市场中占有显著的地位。具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现进行对象操作时，具有自动推理功能同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。因此，设计人员能够自行开发满足自己特殊需要的产品。本文对齿轮的参数设计是技术与齿轮设计相结合的产物，也是两者发展的趋势所在，既实现了设计过程自动化，完成了渐开线齿廓的精确造型，本课题的研究在现代制造工业中具有重要的现实意义本文研究的内容本文利用大型软件来实现圆柱直齿轮的三维参数化造型，可通过改变齿轮的些基本参数，生成相应的齿轮，达到设计要求。具体章节安排如下第章绪论。主要阐述了本课题的背景研究目的和意义等，概括了国内外三维技术参数化设计技术的研究现状，并对论文的研究内容做了概述。第二章渐开线齿轮数学模型。深入讨论了渐开线成型原理，主要包括渐开线方程及特性以及直齿圆柱齿轮的几何尺寸的计算。为下步的参数化建模打下了理论基础。第三章渐开线直齿轮的参数化造型。介绍了参数化建模思想，利用方程输入对齿轮渐开线进行设计，并通过程序中的关系对参数进行限制，使得个参数之间相互联系，完成齿轮参数化建模设计。第四章总结与展望。对论文的主要研究工作及取得的成果进行了总结，分析了不太完善尚待进步研究的问题。渐开齿根圆压力角齿顶圆压力角的渐开线函数齿根圆压力角的渐开线函数齿顶圆齿厚齿根圆齿厚基圆齿厚基圆齿厚角之后，信息窗口出现要将所做的修改体现到模型中选择是,将程序并入模型中。注意此时采用基圆半径比齿根圆半径大的参数输入，否则，下面的方法不适合语句之间输入的程序代表了齿轮的默认参数，即齿数模数和压力角轮齿宽度参数等。当这些参数确定下来后，便完全可以按中公式计算出齿轮的其他几何参数。创建齿轮毛坯基础实体特征选择插入拉伸命令创建拉伸实体。在草绘面中标注二维圆的半径，圆的半径为任意值，拉伸使接受默认深度值。如图所示。图草绘与拉伸图退出草绘，启动程序。实体三维图形如图所示。在与之间添加关系式，存盘并退出记事本。如下„„为实体特征的深度尺寸符号为实体特征的直径参数符号用创建方程曲线的方法，绘制渐开线点击曲线。在弹出的对话框图中选择从方程。在图所示的对话框中选择柱坐标，在打开记事本中，编辑以柱坐标表示的渐开线方程可得到渐开线如图。图菜单管理器对话框图生成的渐开线创建渐开线的镜像基准创建个与夹角为齿厚角的基准面，作为渐开线的镜像基准。单击基准面创建，在基准面创建对话框中选取圆柱轴线和角度参考平面，并接受默认的角度值。创建基准面，如图。图基准面图添加关系后的基准面启动工具关系中添加关系式意义为角度基圆齿厚角的。编辑再生在菜单管理器中选择当前值，得到如图。创建个齿廓两侧的渐开线将渐开线以上所建基准面作为镜像基准，进行镜像。单击镜像，选择基准面作为镜像基准，创建出齿廓两侧的渐开线如图。图镜像后的渐开线图齿形二维图形在齿轮毛坯上创建齿形在齿轮毛坯上创建齿形时，要考虑两种情况是齿根圆直径大于基圆直径，这时从齿根圆到齿顶圆的齿侧面全游渐开线控制。在绘制拉伸的二维截面时，只要有渐开线及齿顶圆弧线与齿根圆弧线四条线即可构成封闭图形，从而拉伸齿形二是齿根圆直径小于基圆直径，由于在基圆里面没有渐开线，所以除上述四条线外，在齿根圆到基圆之间还需要补线，才能画出封闭的二维图形。因此，创建齿形需要两步。在齿根圆直径小于基圆直径的情况下创建齿形创建个齿形点击按钮，在弹出的工具面板上点击放置定义，选择绘图平面参照基准方向，进入二维图形，如图，设深度选项为，选择模型前端面。齿形如图。图拉伸后的轮齿利用阵列命令，生成齿数为的所有轮齿选择上步生成的轮齿，单击阵列按钮，进行阵列。在弹出的工具面板上选择阵列方式轴，阵列数和，阵列角度参数在次可接受默认值。启动工具关系中添加关系式，其中，为阵列时的角度增量尺寸，为阵列总数，编辑再生在菜单管理器中选择当前值，得到零件如图图生成的轮齿在齿根圆直径大于基圆直径的情况下创建齿形压缩已经创建的齿形特征如图图模块树创建个齿形单击编辑再生在菜单管理器中选择输入选择，输入。单击工具参数，参数的变化如图图参数对话框点击按钮，在弹出的工具面板上点击放置定义，选择绘图平面参照基准方向，进入二维图形，绘制如图。设深度选项为，选择模型前端面。点击，齿形如图。图齿形的二维图形图拉伸后的个轮齿利用阵列命令，生成齿数为的所有轮齿选择上步生成的轮齿，单击阵列按钮，进行阵列。在弹出的工具面板上选择阵列方式轴，阵列数和，阵列角度参数在次可接受默认值。结果如图所示。启动工具关系中添加关系式,其中，为阵列时的角度增量尺寸，为阵列总数，编辑再生在菜单管理器中选择当前值，得到零件如图图绘制出的齿轮图形两种造型的变化出现编辑程序，使上述两种造型情况能随齿根圆直径相对于基圆直径变化而分别出现。图模块树解除原来已经压缩创建的齿形特征如图。弹出菜单管理器对话框，打开修复模型程序编辑设计的记事本。在与之间添加关系式，存盘并退出记事本。如下„„作如下修改„„并在添加特征中找到两种创建齿形的拉伸特征，在它们的前面分别添加条件语句，以控制两种特征随齿根圆直径的变化而分别激活，如下程序段所示对应于齿根圆直径大于等于基圆直径的情况内部特征标识父项类型阵列方向指引尺寸般阵列„„„„对应于齿根圆直径小于基圆直径的情况内部特征标识父项类型阵列方向指引尺寸般阵列„„„„齿轮参数化的实现通过这种方法建立的渐开线直齿轮模型，既可以保证渐开线齿廓的正确形状又可以使齿轮的尺寸形状根据输入参数的改变而发生相应的变化。当齿轮的参数化造型完成后，旦改变齿轮的驱动参数后，所设计的齿轮将按照新的驱动参数立即发生相应改变，即再生出新的齿轮模型。所建立的参数化直齿轮模型，只需输入些关键的参数如齿数模数压力角等齿轮基本参数。根据这些参数就可以自动生成新的齿轮模型。利用此参数化齿轮模型处理建模的重复性工作，因而可极大地提高分析效率，降低成本。总结与展望本课题的主要内容对圆柱直齿轮的参数化设计进行了研究，基本达到了预期的效果。现对课题研究做简短的回顾，主要的工作内容如下本文利用大型软件来实现圆柱直齿轮的三维参数化造型，可通过改变齿轮的些基本参数，生成相应的齿轮，达到设计要求。具体章节安排如下渐开线齿轮数学模型。深入讨论了渐开线成型原理，主要包括渐开线方程及特性以及直齿圆柱齿轮的几何尺寸的计算。这是参数化建模的理论基础。渐开线直齿轮的参数化造型。介绍了参数化建模思想，利用方程输入对齿轮渐开线进行设计。通过程序中的关系对参数进行限制，使得个参数之间相互联系，完成齿轮参数化建模设计。本论文主要是通过程序模块来实现齿轮参数化建模的。本文所做的齿轮参数化设计模型具有很好的实用价值，为些以齿轮设计和制造为主的单位提供便捷建模，提高设计效率。然而，由于时间仓促，仍有许多方面值得进步完善，包括齿轮系列比较单调，没有进行系统的分类研究。例如，只研究了圆柱直齿轮，没有涉及到斜齿轮锥齿轮只研究了标准齿轮，没有涉及到变位齿轮另外齿轮的倒角也没有设计在其中，还需要设计人员在后续的设计中继续进行造型的建模。现在，