胡 宗 政

(兰州职业技术学院，兰州 730070)

随着CAD/CAM/CAE技术的不断发展，参数化设计的建模技术在各行各业已经得到了广泛应用。所谓参数化设计就是指采用一组相关参数来映射产品的几何特征，建立模型几何尺寸与参数的对应关系，通过参数的设置和编辑，快速修改和控制几何形状，自动实现模型的精确造型，快捷高效地完成一系列相似形状的模型的重新设计。Pro/E软件作为一款参数化设计的典型应用软件，整合了包括CAD/CAM/CAE技术在内的很多应用模块，其行为特征建模技术将CAE技术与CAD建模融于一体，通过定义分析特征，驱动参数模型，自动修改模型特征参数，实现设计过程的目标驱动。

本文综合利用Pro/E软件的行为特征建模技术，借助MathCAD软件强大的计算功能和简洁的数据优化功能，通过MathCAD和Pro/E之间的数据传输，完成了渐开线直齿圆柱齿轮的参数化优化设计，阐述了Pro/E行为特征建模的基本过程与步骤。

1 齿轮参数化建模

1.1 建模思路

1.2 优化设计思路

软齿面齿轮传动具有制造方便、成本低等优点。在对精度、强度和速度要求不高、传动功率较低、对齿轮尺寸无严格限制环境下得到了广泛的应用。

本文在综合考虑软齿面齿轮性能要求以及工作条件的基础上，确定齿轮中心距最小为优化目标，利用MathCAD中Minimize函数获得符合优化目标的各齿轮模数、齿数等基本参数的初始值，从而确定齿轮系统所有几何参数。

2 齿轮参数优化数学模型的创建

2.1 目标函数与设计变量

假设以齿轮传动系统中心距最小为优化目标，则目标函数可写为：