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。