摘要：介绍了在Pro/E软件环境下，引入坐标变换矩阵和离散变量实现圆柱齿轮的三维参数化造型，并结合啮合理论进行精确装配。同时，基于多体动力学软件MSC.ADAMS对齿式离心压缩机的齿轮轮系进行动力学仿真分析，进而验证造型和装配的准确性。

关键词：圆柱齿轮;参数化;啮合理论;动力学仿真

0    引言

齿轮作为传递运动和动力的基础元件，在工业发展中发挥着十分重要的作用。齿轮造型及精确啮合装配是齿轮加工和对齿轮进行各种运动、动力等分析的基础，模型的准确性会直接影响到齿轮的加工精度和分析结果。圆柱齿轮包括直齿渐开线齿轮、斜齿渐开线齿轮、变位齿轮等。齿轮的参数化造型过程实际上就是解决变位斜齿轮造型的过程，当变位系数为0时它就是标准齿轮，当螺旋角为0时它就是直齿轮。

为拓展数字化研究领域，本文对圆柱齿轮参数化造型、啮合装配及动力学仿真进行研究。基于Pro/E完成渐开线变位斜齿轮的参数化造型，实现齿轮的自动化设计，同时结合齿轮啮合原理，添加装配辅助参照，实现变位斜齿轮的精确啮合装配，最后基于ADAMS完成齿式离心压缩机齿轮轮系的运动学和动力学仿真分析，验证齿轮参数化造型和啮合装配的准确性。

1    参数和造型

齿轮参数化造型的难点主要是变位齿轮齿厚的计算、斜齿轮的旋向问题以及螺旋线生成等。目前齿轮造型的方法有很多，但这些关键问题都没有很好的解决手段，比如针对斜齿轮，通常是分别建立左旋和右旋两个基本参数化模型。……