利用Pro/E軟件的參數(shù)化功能實現(xiàn)了單槽V型帶輪的實體建模，同時應用其內(nèi)在的Mechanica模塊對建立的參數(shù)化模型進行仿真和有限元分析，生成應力條紋圖，并對帶輪的部分參數(shù)進行了優(yōu)化設計，使得帶輪的最大內(nèi)應力減小。

　　在產(chǎn)品的設計和開發(fā)過程中，絕大部分產(chǎn)品具有相同或相近的結構，而改變某些設計參數(shù)將對整個產(chǎn)品的綜合性能產(chǎn)生很大的影響。在傳統(tǒng)的機械設計中，設計人員通過估算初始參數(shù)，經(jīng)過設計計算和校核，如不滿足設計和使用要求，則根據(jù)經(jīng)驗修改，再次校核，直到滿足要求為止，無論在時間還是在經(jīng)濟上都是很大的浪費。Pro/E軟件的參數(shù)化設計理念為產(chǎn)品設計的動態(tài)開發(fā)提供了可能，首先根據(jù)設計要求設計產(chǎn)品結構，給出初始參數(shù)，對其進行實體建模，通過添加約束和載荷，對產(chǎn)品受力情況進行分析仿真。然后對設定模型進行靈敏度分析，以便確定優(yōu)化設計目標，對分析結果優(yōu)化處理，以達到最優(yōu)的設計結果。

1、帶輪的結構設計

　　帶傳動是通過中間撓性件皮帶傳遞運動和動力的，適用于兩軸中心距較大的場合，與齒輪傳動相比，具有結構簡單，成本低廉的優(yōu)點。帶輪由輪緣、腹板(輪輻)和輪轂三部分組成：輪緣是帶輪的工作部分，制有V形輪槽;輪轂是帶輪與軸的聯(lián)接部分;輪緣與輪轂則用輪輻(腹板)聯(lián)接成一整體。

　　V帶輪按腹板(輪輻)結構的不同分為以下幾種形式：1)實心帶輪;2)腹板帶輪;3)孔板帶輪;4)輪輻帶輪。

　　根據(jù)帶速和傳遞功率要求選用普通V帶傳動，考慮減輕帶輪重量和便于安裝等因素，帶輪的結構選擇孔板式，根據(jù)設計要求帶輪基圓直徑選為140 mm，孔徑為35 mm，沿圓周方向均勻分布4個大小相同的孔結構，圖1為帶輪的實體建模結果。

2、帶輪的仿真和有限元分析

　　Pro/E的網(wǎng)格劃分采用H 方法，其特點是劃分的網(wǎng)格為四邊形，單元較大，但其邊界條件的擬合效果很好，不僅計算準確，而且節(jié)省計算時間，而其他的軟件一般采用P 方法進行數(shù)據(jù)擬合，花費的計算時間很大，還需要很大的內(nèi)存空間，圖2 為帶輪的有限元網(wǎng)格劃分。

3、結果分析

　　從優(yōu)化后的帶輪有限元分析的應力條紋圖中，可以看出最大彎曲應力為28.8 MPa，較初始參數(shù)下的應力有所減小，因此，計算機模擬分析的結果證明了采用優(yōu)化設計模型可以有效地減小彎曲應力，而這種優(yōu)化設計分析的方法要比傳統(tǒng)的設計計算的方法更加省時、省力。