齒輪傳動(dòng)系是指由齒輪副傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置，是現(xiàn)代各種設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)方式，具有精確、高效、平穩(wěn)、噪聲小等運(yùn)行要求。為了保證齒輪傳動(dòng)系的性能，通常需要進(jìn)行一系列的仿真分析。傳統(tǒng)的仿真分析往往僅考慮靜態(tài)特性，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代齒輪傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)需求，必須對(duì)其在實(shí)際工況下進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，分析當(dāng)前工況下傳動(dòng)系的運(yùn)行性能，評(píng)估系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)激勵(lì)的傳遞和零部件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，確定齒輪的動(dòng)載荷和動(dòng)載系數(shù)，對(duì)齒輪剛強(qiáng)度、耐久性分析具有重要意義。最后，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行傳動(dòng)系設(shè)汁修改，實(shí)現(xiàn)減少動(dòng)態(tài)激勵(lì)的傳遞、減少支撐軸承的載荷、提高壽命、降低系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲等目的。

SIMULIA Simpack軟件功能介紹  

Simpack是世界上第一款采用完全遞歸算法、利用相對(duì)坐標(biāo)系建立模型的多體動(dòng)力學(xué)軟件，具有獨(dú)特的傳動(dòng)系仿真解決方案。通過輸入?yún)?shù)，直接建立齒輪、軸承等參數(shù)化仿真模型。Simpack把解析算法和數(shù)值分析法相結(jié)合，能詳細(xì)考慮齒輪宏觀幾何和微觀幾何，自動(dòng)計(jì)算齒輪嚙合時(shí)變剛度，在真實(shí)的非線性工況中獲得精確的瞬態(tài)分析結(jié)果。同時(shí)，Simpack求解器沒有數(shù)值阻尼，仿真領(lǐng)域達(dá)到聲學(xué)級(jí)別，能進(jìn)行齒輪嘯叫和敲擊等NVH分析。Simpack可以把齒輪傳動(dòng)系與其它部件連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)整機(jī)（車）環(huán)境下的傳動(dòng)系統(tǒng)分析。利用Simpack的多學(xué)科分析接口，與XFlow流體軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真，還可以實(shí)現(xiàn)齒輪攪油分析。

1

案例1：使用剛?cè)狁詈夏Ｐ徒鉀Q齒輪損壞問題

福伊特（VOITH）公司在對(duì)Vorecon調(diào)速行星齒輪試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)多個(gè)齒輪的齒面有損壞問題。這個(gè)問題該公司以前從未遇到，工程師不知如何解決，也無(wú)法進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)（產(chǎn)品已經(jīng)不能繼續(xù)運(yùn)行）。這時(shí)需要使用多體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)其在真實(shí)工況下進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，找出問題的原因并解決。工程師在Simpack軟件中建立了該齒輪傳動(dòng)系詳細(xì)的剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ?，柔性體包括殼體、太陽(yáng)輪軸、齒圈、花鍵等部件。仿真結(jié)果顯示：動(dòng)態(tài)系數(shù)和載荷分布系數(shù)數(shù)值高于設(shè)計(jì)要求，使用柔性齒輪的仿真結(jié)果更接近實(shí)際情況，齒輪損壞問題的原因是碰撞沖擊。最后，通過對(duì)齒輪進(jìn)行齒頂和齒根修形，順利解決了這個(gè)問題。

2

案例2：DCT變速箱NVH分析

戴姆勒公司使用Simpack對(duì)新研發(fā)的DCT變速箱進(jìn)行NVH分析。首先在Simpack軟件中建立該變速箱的仿真模型，其中齒輪為剛性體，使用齒輪建模工具直接建立參數(shù)化模型，殼體和傳動(dòng)軸為柔性體。建立不同的仿真工況，分別對(duì)該變速器進(jìn)行嘯叫和敲擊分析。仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，然后評(píng)估不同的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)NVH性能的影響，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高該變速箱的NVH性能。

SIMULIA Simpack傳動(dòng)系解決方案及應(yīng)用案例 

 研討會(huì)簡(jiǎn)介 

齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在交通運(yùn)輸、機(jī)械裝備、航空航天等多個(gè)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)水平除了直接影響本身性能外，還對(duì)整機(jī)（整車）系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重要的影響，因此需要對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行真實(shí)工況下的分析和評(píng)估。使用達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA專家級(jí)多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件Simpack可以建立完全參數(shù)化的齒輪傳動(dòng)系模型，通過獨(dú)特的“切片”嚙合方法評(píng)估齒輪在時(shí)變剛度下的動(dòng)態(tài)性能；Simpack準(zhǔn)確的高頻求解能力能對(duì)齒輪傳動(dòng)系嘯叫、敲擊等NVH問題進(jìn)行研究和分析；與XFlow流體軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際動(dòng)態(tài)工況下的齒輪攪油分析。Simpack專業(yè)的解決方案，能準(zhǔn)確、高效地評(píng)估和優(yōu)化齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。