一、本课题的研究目的和意义

目的：

参数化技术（Parametric）是CAD 技术在实际应用中提出的课题，是现代CAD 技术中重要的、且待进一步研究的领域之一。参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形功能，成为初始设计、产品建模及修改系列设计、多方案比较和动态设计的有效手段。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和重复的计算工作中解脱出来，将精力集中于优化产品设计阶段，大大提高设计速度，并减少信息的存储量。另外，参数化设计符合和贴近现代CAD 中概念设计以及并行设计思想，工程设计人员设计开始阶段可快速草拟产品的零件图，通过对产品形状及大小的约束即可精确成图。

意义：

1.用计算机来实现设计意图，其可靠性要大大增强。因为可以综合考虑各种影响因素的重要性，权衡利弊后做出最优选择，给出最优方案，从而可以有效避免手工设计考虑的不全面。

2.当齿轮设计规范化、参数化后，由于在设计过程中考虑到其操作上的简便性，可以大大减少了设计人员工作量。只要给出设计意图便可以自动进行分析计算、造型、装配直至最后给出图纸，这就大大提高了设计效率，缩短了产品开发周期，提高了产品的设计质量，可以实实在在地为企业创造效益，产品也可以得到迅速推广。

3.Solidworks是被广泛使用的CAD优秀软件，作为新一代的产品造型系统，Solidworks它有强大的三维建模功能和二次开发工具。其设计思想先进，Solidworks提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械领域的新标准。

4.从制造行业来说，利用计算机辅助设计软件设计出的产品、给出的图纸更加合乎制造业的规范。特别是对于一些技术装备先进的工厂，可直接将计算机内的图形信息发送到数控机床上，从而能够大大提高加工的精确度，减少人为错误。

5.齿轮属于机械产品的通用零件，通Solidworks技术设计齿轮，可以推动机械行业的科技化进程，为以后越来越多的机械产品应用参数化研究做了大胆尝试。

二、本课题的主要研究内容（提纲）

1.分析国内外在三维参数化设计的研究现状及发展前景和将CAD/CAE 技术应用于建模设计的必要性。

2.解决复杂产品的建模问题。鉴于Solidworks软件对于复杂零件的建模能力有限，考虑首先在VB中建立齿轮参数化设计的编程，然后利用Solidworks的数据接口，将其导入Solidworks中，研究Solidworks 和VB 的结合使用。

3.实现渐开线齿轮的三维参数化设计。按照参数化建模原理，研究齿轮的参数化建模方法，既保证了精确的渐开线齿廓形状，又使此模型能根据输入的一些关键参数而改变尺寸和形状。

三、文献综述（国内外研究情况及其发展）

齿轮是应用最为广泛的通用零件，广泛用在各种传动中，如机床的传动装置、汽车的变速箱和后桥、减速器和玩具等，它具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。对于常用的零件，如果每次都要经过烦琐的建模，不仅工作量大，而且，要花费大量的时间，这不仅是浪费时间，还是重复性的无效劳动。在机械设计中，齿轮的参数因为设计要求的不同，而不得不改变其数值。如果在设计中可以交互的处理，则工作量可以大大的降低，从而提高工作效率,因此齿轮的参数化设计至关重要。

1.参数化设计的概念

参数化技术（Parametric）是CAD 技术在实际应用中提出的课题，是现代CAD 技术中重要的、且待进一步研究的领域之一。参数化设计是一种灵活多变的设计方法，一般是指设计对象的结构比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数与设计对象的控制尺寸有显式的对应，设计结果的修改受到尺寸驱动。设计时只要变化一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，通过调整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型和交互式绘图功能。

2.产品设计中应用参数化的必要性

研究表明，在新产品的研制过程中，约70％－80％的成本耗费于设计阶段。因此，如何开发和研究先进的设计方法与工具，以提高产品设计的效率就显得至关重要。我国加入世界贸易组织后，新科学技术对制造业科技含量要求加大，技术改造的时间会相应缩短，传统设计方法中，重复工作量大，设计效率低下，新产品投放市场慢，导致企业缺乏竞争力。寻求更加新型、先进、高效的设计方法，势在必行。参数化技术（Parametric）就是CAD 技术在实际应用中提出的课题。参数化设计方法与传统设计方法相比最大的不同在于它存储了设计的整个过程，对于相似结构的系列零件设计，更是具有无可比拟的优越性。它设计出一族而不是单