vanced仿真技术在国民经济、国防科技等行业得到了广泛的推广与应用,尤其是武器装备研制、大型装备制造企业。仿真可为科研单位节省费用,缩短新产品的研制周期,已成为这些企事业单位研发新产品的必要手段。仿真技术在开发过程中可以实现复杂环境的再现,完全可以构造复杂产品的仿真操作和使用训练。

利用Pro/e软件齿轮轴仿真加工，不但简便易行，而且效果突出，既可以将主轴箱细节表现无遗，又可以将其配合关系表达清楚，从而使人们在计算机屏幕上就可以详尽了解造型特点和啮合特性而通过运动仿真又能对部件在现实环境中的运动进行建立，评估和优化，以便最佳满足工程需求。在数控机床主轴箱的设计中,采用三维设计方法,利用Pro/E对其进行了三维实体建模及装配设计,并通过动态仿真和干涉分析,以验证设计方案的可行性。该方法提高了产品的设计质量和设计效率,为产品的结构优化设计提供了有效的途径。

文献[1]：基于三维pro/e技术，提出了一种少齿数齿轮轴参数化建模方法。针对少齿数齿轮的斜齿及变位特点，对普通圆柱斜齿轮常用的建模方法中存在问题进行了分析研究，给出了少齿数齿轮轴的精确建模设计方法，从而减少了后续的

设计误差与有限元分析误差。关键词：少齿数齿轮轴；斜齿；变位；参数化设计；建模。

文献[2] 针对减速机齿轮轴发生断裂现象，采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能测试对其原因进行了分析。结果表明，裂纹起源于键槽棱边应力集中处，向内疲劳扩展至断裂；棱边形状尖锐，弯曲应力集中较为严重，

齿轮轴旋转时出现一定的弯矩载荷，棱边即能萌生裂纹源，引发疲劳断裂。分析结果为避免同类轴再次发生断裂提供了参考。

文献[3]铣齿机主轴箱采用双排齿轮系统传递扭矩,由于齿轮存在制造及装配误差,导致主轴箱两排齿轮受力不均。根据机床主轴箱功率分流传动的特性,设计了主轴箱均载机构。介绍了均载机构的结构及工作原理,采用电液比例控制方式设计了均载机构液压系统。通过对均载机构工作时的负载力分析确定了均载机构控制策略,研究了系统的工作状况。

文献[4]通过对齿轮轴加工材料选择、表面化学处理、热处理、切削加工工艺等措施进行分析探讨，总结出已在生产实践中加以实施、能保证加工质量和加工效率的典型齿轮轴优化工艺。。

文献[5]：针对某动力总成齿轮轴轴肩在工作过程中发生严重微动磨损的现象，利用有元软件ＡＢＡＱＵＳ建立了齿轮轴轴肩微动磨损仿真模型．通过对齿轮轴与轴承之间过盈配

合的计算分析，得到齿轮轴过盈配合所需的最小过盈量，在此基础上对轴肩所受的微动磨损进行仿真分析，研究过盈配合对轴肩微动磨损的影响．通过分析在不同过盈配合下轴肩接触

应力和轴肩变形量对微动磨损的影响表明：增大过盈量，轴承内圈与轴肩接触应力相应增大，轴承与轴肩接触面的相对变形量（即位移幅值）随之增大，轴肩微动磨损亦相应增大．因此，齿轮轴与轴承之间适当的过盈配合既可以保证静止状态下齿轮轴材料不出现塑性变形，又能使齿轮轴转动时有足够的接触压力传递有效转矩，可以有效地减缓齿轮轴轴肩处的微动磨损

文献[6]本文通过在加工过程中对工装夹具的安装、调整，滚齿工艺参数（如走

刀量、进给次数、滚刀转速）及切削液、滚刀精度的简要分析，进而制订出齿轮轴

加工过程中的工艺参数和方案以解决齿轮轴安装在减速机上产生的噪音比较大的缺

陷。

文献[7]文章在对齿轮轴进行工艺分析的基础上，对齿轮轴进行工艺设计，运用PROE的零件建模和数控加工模块对齿轮轴进行三维造型和虚拟仿真加工的设计，对齿轮轴的圆柱面部分进行了车削的虚拟仿真加工，对齿轮轴的轮齿部分用线切割的方式进行虚拟仿真加工。

文献[8]建立了变速器齿轮与齿轮轴系统的有限元模型，并对其进行有限元分析，以计算齿轮轴变形和轮齿接触应力，分析变速器齿轮轴变形对齿面接触状态的影响。通过与经典方法计算结果的比较，表明所建立的齿轮与

齿轮轴系统有限元模型，不但可准确计算齿轮轴变形和齿面接触应力，且能综合分析齿轮轴变形对齿面接触区域的载荷分布、轮齿间载荷分配和齿面接触应力的影响，为更全面、精确分析变速器齿轮的齿面接触状态和载荷分布，预测齿轮疲劳寿命提供依据。更多还原文献

[9]虚拟设计技术是以信息技术为载体的，通过强大的计算机平台，以特定行业的软件为依托，在计算机上实现的现代设计技术。是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，它是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物。本论文主轴箱的虚拟设计是以Pro／ENGINEER为平台完成的。该软件具有：参数化、相关性、基于特征的实体模型、数据管理、装配管理、工程数据库再利用、易用性、硬件独立性等特点。本论文采用Pro／ENGINEER为平台以现有数据为设计依据采用参数化特征建模技术完成了主轴箱中主要零件的虚拟建模，得到了圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、主轴、箱体、轴承等零件的虚拟模型，接着使用虚拟装配技术完成了主轴箱部件及整体的虚拟装配，得到了主轴箱的数字模型，并对模型进行了运动学仿真及干涉检验，最后运用所得的数字模型对主轴箱进行了动力学仿真，得到了主轴上输入齿轮、主轴在10~r／min、710~r／min、1400~r／min三种不同转速下的受力情况，分析了齿轮在转速越高其所受力越不均衡的情况，利用有限元的方法得出了齿轮、主轴的最大受力及失效部位分别为齿轮根部、输入齿轮2的装配部位。本论文主要研究了基于Pro／ENGINEER设计平台进行产品虚拟设计的方法。其中以机床的主轴箱为例，详细地研究了该方法进行产品虚拟设计的关键环节，即零部件建模、运动学仿真、动力学仿真、干涉检验、有限元分析等。论文还对在产品设计中虚拟设计方法与传统设计方法的差异、优越性进行了对比。根据研究结果可以得出结论：基于Pro／ENGINEER的产品虚拟设计方法具有功能强、系统稳定、成本低、易于推广应用等优点。本研究为基于Pro／ENGINEER的产品虚拟设计方法奠定了基础。该方法具有广阔的应用前景，通过深入研究，该方法还将进一步发挥潜能，是一种非常有前景的产品虚拟设计方法。

文献[10]在机械产品的设计和制造过程中,零部件的装配是极为重要的一步。传统的机械设计是在制造出物理样机之后再进行反复的试装配,这使得装配成了限制新产品研发速度的瓶径。本文基于Pro/ENGINEER软件,研究了装配的相关技术,主要工作如下:(1)对装配仿真的原理做了深入细致的分析,包括装配模型的建立、装配序列规划、装配路径规划、装配过程中的干涉检查、零件库的建立与应用。(2)提出了在骨架模型中规划装配序列和装配的路径,然后在Pro/Program的relation下设定干涉条件和仿真程度,对装配模型进行干涉检查,实现装配过程仿真的方法。介绍了装配建模、路径规划和干涉检查的思路。(3)将零件族信息建模原理和基于族表的零件信息描述方法用于零件库的建立,实现了装配过程中的零部件替换。(4)结合目前的研究课题”立体停车库升降用液压缸的设计与装配仿真的实现”,利用自顶向下的设计方法,首先利用布局模块完成了液压缸的概念设计,建立了液压缸装配体的层次模型,完成了液压缸各个零件实体的详细设计。规划了装配序列和装配路径,在Pro/E的原有功能模块下通过程序开发实现了装配仿真和干涉检查的过程。 更多还原

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本课题首先进行齿轮轴结构设计了解，再利用PRO/E等三维软件进行构造的建模，根据运动关系最终利用pr/e软件模拟加工，生成加工过程的动画。

Oslash; 需要解决的问题：

（1）齿轮轴仿真加工

（2) pro/e运动仿真

Oslash; 采用的方法：软件模拟。

Oslash; 分析步骤：

Oslash; (1)结构设计

Oslash; （2)齿轮轴的建模

Oslash; 采用的方法：生产实习和软件学习。

1) 生产实习，了解铣床的基本结构。1111111

2) 进行PRO/E软件建模方面的学习。

3) 主轴箱的建模

Oslash; 要达到的预期效果：齿轮轴的相关模型。

Oslash; 采用的方法：理论学习。

Oslash; 分析步骤：

1) 查阅数控加工铣齿机方面的书籍。

2) 根据运动关系模拟相关模型。

要达到的预期效果：软件运动仿真模拟