齿轮传动系是指由齿轮副传递运动和动力的装置，是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式，具有精确、高效、平稳、噪声小等运行要求。为了保证齿轮传动系的性能，通常需要进行一系列的仿真分析。传统的仿真分析往往仅考虑静态特性，已经无法满足现代齿轮传动系的设计需求，必须对其在实际工况下进行瞬态动力学仿真，分析当前工况下传动系的运行性能，评估系统中动态激励的传递和零部件的动态响应，确定齿轮的动载荷和动载系数，对齿轮刚强度、耐久性分析具有重要意义。最后，根据分析结果进行传动系设汁修改，实现减少动态激励的传递、减少支撑轴承的载荷、提高寿命、降低系统振动和噪声等目的。
SIMULIA Simpack软件功能介绍
Simpack是世界上第一款采用完全递归算法、利用相对坐标系建立模型的多体动力学软件，具有独特的传动系仿真解决方案。通过输入参数，直接建立齿轮、轴承等参数化仿真模型。Simpack把解析算法和数值分析法相结合，能详细考虑齿轮宏观几何和微观几何，自动计算齿轮啮合时变刚度，在真实的非线性工况中获得精确的瞬态分析结果。同时，Simpack求解器没有数值阻尼，仿真领域达到声学级别，能进行齿轮啸叫和敲击等NVH分析。Simpack可以把齿轮传动系与其它部件连接起来，实现整机（车）环境下的传动系统分析。利用Simpack的多学科分析接口，与XFlow流体软件进行联合仿真，还可以实现齿轮搅油分析。
福伊特（VOITH）公司在对Vorecon调速行星齿轮试运行过程中发现多个齿轮的齿面有损坏问题。这个问题该公司以前从未遇到，工程师不知如何解决，也无法进行试验检测（产品已经不能继续运行）。这时需要使用多体动力学软件对其在真实工况下进行动态分析，找出问题的原因并解决。工程师在Simpack软件中建立了该齿轮传动系详细的刚体模型和刚柔耦合模型，柔性体包括壳体、太阳轮轴、齿圈、花键等部件。仿真结果显示：动态系数和载荷分布系数数值高于设计要求，使用柔性齿轮的仿真结果更接近实际情况，齿轮损坏问题的原因是碰撞冲击。最后，通过对齿轮进行齿顶和齿根修形，顺利解决了这个问题。
戴姆勒公司使用Simpack对新研发的DCT变速箱进行NVH分析。首先在Simpack软件中建立该变速箱的仿真模型，其中齿轮为刚性体，使用齿轮建模工具直接建立参数化模型，壳体和传动轴为柔性体。建立不同的仿真工况，分别对该变速器进行啸叫和敲击分析。仿真结果与试验结果进行对比验证，然后评估不同的参数对系统NVH性能的影响，进而优化设计，提高该变速箱的NVH性能。
SIMULIA Simpack传动系解决方案及应用案例
研讨会简介
齿轮传动系统在交通运输、机械装备、航空航天等多个行业中得到广泛的应用，其设计水平除了直接影响本身性能外，还对整机（整车）系统的性能产生重要的影响，因此需要对齿轮传动系统进行真实工况下的分析和评估。使用达索系统SIMULIA专家级多体动力学仿真软件Simpack可以建立完全参数化的齿轮传动系模型，通过独特的“切片”啮合方法评估齿轮在时变刚度下的动态性能；Simpack准确的高频求解能力能对齿轮传动系啸叫、敲击等NVH问题进行研究和分析；与XFlow流体软件进行联合仿真可以实现实际动态工况下的齿轮搅油分析。Simpack专业的解决方案，能准确、高效地评估和优化齿轮传动系统的性能，实现仿真驱动设计。
研讨会时间
研讨会主讲人
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马璐
达索系统SIMULIA Simpack多体仿真顾问
长期从事多体动力学仿真技术研究和行业应用工作，积累了丰富的仿真经验，熟悉传动系、工业装备、能源、轨道交通等行业领域。擅长针对不同行业的产品特点，帮助用户采用合适的仿真方法建立精确的“虚拟样机”动力学仿真模型，进行典型工况的分析和验证，快速提升用户的仿真技术和解决实际问题的能力。
