結(jié)合Pro/E與ANSYS Workbench各自的特點，針對錐齒輪三維造型構(gòu)造時其齒廓曲線的特殊性，介紹了基于Pro/E的錐齒輪的參數(shù)化建模方法，通過ANSYS Workbench對錐齒輪進行靜力分析和模態(tài)分析，介紹了整個聯(lián)合運用的分析流程，結(jié)果表明在機械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中該方法是行之有效的。

　　引言

　　隨著計算機軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，依靠計算機輔助技術(shù)完成機械零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計已經(jīng)成為一個普遍采用的方法。目前輔助設(shè)計的軟件很多，它們各有特點。應(yīng)用ANSYS進行機械結(jié)構(gòu)零部件分析時，其自帶的建模功能在處理比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型時需要占用較多的工作時間，有些甚至難以勝任。因此建模任務(wù)常常由CAD軟件來實現(xiàn)，如果靈活運用CAD/CAE軟件的各自優(yōu)勢，強強聯(lián)合勢必可以提高設(shè)計效率，大大縮短設(shè)計周期，方便快捷地得到分析結(jié)果。本文針對錐齒輪三維模型構(gòu)造時其齒廓曲線的特殊性，介紹了Pro/E和ANSYS　Workbench在錐齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

1、錐齒輪的參數(shù)化三維建模

　　本文中利用Pro/E 來構(gòu)建錐齒輪的實體模型。錐齒輪參數(shù)化三維建模的關(guān)鍵是生成符合要求的輪廓曲線。

　　首先對錐齒輪的結(jié)構(gòu)進行分析，得到錐齒輪的參數(shù);之后，通過以下步驟完成錐齒輪的三維建模：①設(shè)置錐齒輪的基本參數(shù)和關(guān)系，利用“程序”命令在記事本里輸入基本參數(shù)和關(guān)系，并對其賦值;②創(chuàng)建毛坯基礎(chǔ)實體(見圖1)，任意創(chuàng)建一個凸臺實體，通過“關(guān)系”約束尺寸生成實體，加工鍵槽和軸孔;③創(chuàng)建第一個齒面輪廓曲線，掃描軌跡和附加軌跡，通過掃描生成第一實體輪齒(見圖2);④通過陣列完成錐齒輪實體建模(見圖3)。

2、ANSYS Workbench有限元分析

　　ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場析于一體的大型通用有限元分析軟件，可應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁建筑、重型機械等領(lǐng)域。ANSYS軟件主要包括前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊。將實體模型導(dǎo)入ANSYSWorkbench中，通過網(wǎng)格劃分，得到網(wǎng)格化齒輪模型，見圖4。

3、結(jié)論

　　Pro/E作為一種強大的三維設(shè)計軟件，其強項在于三維造型;ANSYS Workbench是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。針對這兩種應(yīng)用軟件的功能和特征，本文提出聯(lián)合運用的方法對錐齒輪進行設(shè)計分析，通過實例證明這種方法是可行的。