系統級傳動仿真的案例
二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真
中國制造業信息化-2003年 10期-二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真
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中國制造業信息化-2003年 10期-二級齒輪減速器傳動系統的參數化建模及機構仿真.pdf
基于UG的18級車床主傳動系統
包括結構設計、運動仿真、有限元分析等。詳細見PPT。
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基于Actran針對傳動系統噪聲的仿真方案
01
傳動系統噪聲特點及描述方式
傳動系統噪聲特點
? 傳動系統的噪聲主要包含嘯叫噪聲與敲擊噪聲
? Whine
at lower rpm (1000-2500 rpm)
? Rattle
at higher rpm (>2500 rpm)
? 舉例：上圖為FORD某發動機由于平衡軸 齒輪嚙合產生的噪聲瀑布圖：
– 嘯叫（whine）主要由旋轉運動的階次產生。對于此款機型，低轉速嘯叫現象較明顯。
– 敲擊噪聲（rattle）主要由一些較隨機的齒間碰撞產生，在此款機型上高轉速敲擊噪聲較明顯。
振動噪聲的時域描述與頻域描述
? 振動噪聲最原始的描述為時域描述，如上圖，振動加速度信號，或麥克風記錄的聲壓信號。
? 時域上的振動或聲壓均為實數，記錄脈動信號
在平均值上下快速的變化。
? 時域信號通過信號處理，可以轉換為頻域結果。此轉換的基本原理為傅里葉變換。如上圖，將以上時域信號進行時間上的分段，并進行傅里葉變換，可以得到每個時間段的頻譜，并組合
成瀑布圖。
? 頻域上的結果為復數，包含實部、虛部，或幅值、相位信息。聲壓級或聲功率級（dB）等概念均為頻率上描述。
振動噪聲的頻域諧波描述
? 計算傳動系統的專用軟件工具經常使用頻域諧波（harmonic）的方式描述產品的動力學特性。
? 此種方式的優點在于計算快速，描述清晰，僅關注諧波成分。
? 此方法局限在于非諧波成分響應完全為零，即非產品固有階次部分的數值結果為零。
展開 Romax — 傳動系統設計仿真工具
經緯恒潤作為Romax 工具國內業務的代理商，致力于為傳動系統、齒輪、軸承行業提供解決方案。英國Romax 公司是一家集軟件開發與項目咨詢為一體的傳動技術公司，其工具主要應用于齒輪箱、軸承和動力傳動系統的設計仿真分析，在傳動領域享有盛譽，是汽車、工業、風電及軸承應用領域的標準分析軟件。
傳動系作為機械系統核心部件之一，對傳動效率、耐久性和NVH 性能等有較高要求。經緯恒潤基于Romax 提供的傳動系設計研發方案，將方案設計、詳細設計和仿真驗證三個環節進行整合。
產品介紹
? 平臺功能
變速箱、車橋、減速箱及精密傳動部件開發；解決各類變速箱和車橋及其他傳動系的齒輪設計和強度校核、軸承壽命預估、同步器性能計算、箱體結構剛度設計和強度分析、橋殼柔性對錐齒輪錯位分析、傳動效率計算以及系統NVH 性能預估等方面的問題。
? 1. 傳動系統參數化建模
? 具備各型（直齒/斜齒/螺旋錐齒/定軸/行星）齒輪、箱體、軸、軸承3D 全參數化建模能力
? 具有從概念設計-詳細設計-校核驗證的設計過程全參數化功能
▼ CAD 軟件接口模塊，可以支持Romax 模型與主流CAD 模型（CATIA/UG/Pro-E）間的數據交互
? 2. 傳動方案概念設計—Romax Concept
? 適用于研制早期概念階段傳動裝置的系統級方案設計與評估
? 將傳動系統設計方案與整車動力性和經濟性進行匹配
? 支持從概念設計到詳細設計的無縫轉換功能
? 3.
展開 
動力傳動系統仿真測試解決方案
、電磁閥、滑閥、氣缸/液壓缸等豐富執行元件
? 支持根據需求進行的機械、液壓、氣壓傳動執行系統組合仿真
? 支持機械系統動作故障、液壓/氣壓系統執行故障等仿真
? 支持電控系統通訊、診斷、電氣故障、驅動執行等閉環功能驗證
應用案例
經緯恒潤具有近百個動力系統HIL項目開發與實施案例。
LS-DYNA，齒輪傳動系統飛濺潤滑仿真
齒輪傳動系統飛濺潤滑，SPH方法，技術要點：六面體網格劃分、型腔SPH粒子生成、接觸方式設置等，歡迎技術合作，郵箱：513484528@qq.com
電驅傳動系統關鍵技術挑戰與仿真分析
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【免責聲明】版權歸原作者所有，僅用于技術分享與交流，非商業用途！對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標注與事實不符，若有涉及版權等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關注！
通用汽車采用仿真技術代替傳動系統試驗
LMS動態多體仿真可以自動求解動力學非線性方程，并且能夠在仿真過程中的每一步報告載荷、位置、速度和加速度。結構可以通過圖形和高逼真3D動畫進行顯示，這使得工程師能夠可視化傳動系統零部件的柔體變形。在項目的早期階段，通用汽車工程師發現他們能夠重現試驗結果，達到較高的精確度。試驗室結果的標準偏差通常是10%，這是因為不可能在任何兩次試驗中準確無誤地使用同樣的條件。考慮到偏差，通用汽車工程師認為能夠將仿真誤差控制在實驗結果的15%內，就已經達到相當好的仿真效果。
驗證項目
在一個典型例子中，通用汽車工程師使用之前已經通過物理試驗驗證過的傳動系統方案A的結果，來檢驗傳動系統方案B。兩個方案之間最主要的區別是傳動軸和氣缸。首先，工程師創建能滿足方案A的多體仿真模型，并能保證仿真結果與先前的物理試驗非常匹配。然后，他們改變傳動軸，調整模型的其他參數，將模型轉化成方案B。仿真結果顯示方案B測得的傳動軸、轉換器和適配器部件的應力都低于方案A得到的數據，因此仿真的可靠性可以從方案A得到驗證。
在第二個例子中，改變一些設計參數來滿足方案C的要求，修改后的傳動系統集成于先前與之相關的LMS DADS傳動系統模型中，并研究其設計修改的效果。結果顯示，即使在最壞的傳動系統彎曲情況下，中心軸承支持也不會接觸到轉換器的支架。仿真結果還顯示中心軸承支架不會對傳動系統的彎曲有動態影響。傳動軸、適配器和轉換器根據仿真結果表明其性能已經達到了“不需要試驗”的要求，這說明不需要再做試驗來檢驗這些修改了。
Shah認為：“上面所說的基于仿真的設計方法目前已經廣泛應用于通用汽車公司，結果顯示，很多設計方案已經通過以前的仿真和已經存在的有相同動力傳動部件的真實模型的試驗數據得到了驗證?！痹谕ǔＧ闆r下，通用汽車有100個傳動系統項目需要進行試驗。在過去這些項目常常需要每年進行大約40項試驗。
展開 車輛傳動系統仿真解決方案網絡研討會
會議亮點：
▲ Virtual.Lab Motion與PDS車輛動力傳動系統仿真技術
▲ Virtual.Lab Motion TWR載荷虛擬迭代技術
▲ Motion與optimus聯合仿真技術應用于懸置匹配優化
Siemens PLM Software LMS Virtual.Lab Motion多體動力學軟件為車輛動力學的開發問題提供了完整的解決方案，基于Virtual.Lab Motion平臺，能夠方便的建立車輛懸架、轉向系統、動力總成、輪胎、路面等模型，并進一步建立整車模型，通過多體動力學分析和專門的前后處理工具，能夠方便的開展車輛動力學性能分析與評價，并進行設計優化。PDS Tool是專為車輛動力傳動系統定制的建模分析工具，極大地提高了建模分析效率。Virtual.Lab Motion TWR時域波形復現技術是西門子公司一項獨有的技術，它采用混合路面載荷迭代的方法預測道路載荷。這一技術不僅解決了整車多體模型載荷分解存在的問題，而且還能夠將測定數據從已有車型轉換到新車型上。應用Motion與Optimus聯合仿真技術，可以方便地建立懸置系統優化模型，進行懸置優化設計。
此次網絡專題講座中，Siemens PLM Software車輛動力學仿真工程師將向與會者詳細講解基于Virtual.Lab Motion進行車輛懸架和整車建模的流程，PDS定制的動力傳動系統建模分析方法， Virtual.Lab Motion TWR載荷譜迭代和載荷預測技術的應用，Motion與Optimus聯合仿真技術的應用，懸置優化設計流程等內容。
您可以點擊下面的鏈接進行注冊，免費在線參加本次網絡研討會。注冊成功后，會收到確認郵件。
展開 電驅傳動系統關鍵技術挑戰與仿真分析
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設計仿真 | ODYSSEE機器學習方法助力提高傳動系統開發時效
前 言
在傳動系統設計開發領域，?？怂箍灯煜翿omax仿真平臺提供了完整的解決方案，涵蓋了從方案布局、詳細設計到實驗驗證等各個關鍵的產品開發階段的仿真分析工作。隨著新技術的快速更新迭代，傳動產品開發過程中仍然需要解決更多難題，例如：
?復雜系統進行手動設計優化，費時費力并且完全依靠工程師自身經驗；
?普通的DOE分析在處理多變量時需要大量的樣本點，尤其對于大模型，對軟硬件資源要求極高，且非常耗時；
?影響產品關鍵性能指標（如NVH）的因素較多，無法確定各個設計變量之間的潛在關系，難以確定最關鍵的設計變量；
?企業積累的大量仿真分析結果不能充分利用，無法對新產品的設計起到指導作用。
PART.01
ODYSSEE在傳動系統開發中的應用
ODYSSEE是?？怂箍灯煜禄跈C器學習方法構建快速預測模型的工具軟件，能夠實現實時的CAE靜態、動態仿真預測、設計優化、圖像識別等功能，顯著縮短仿真分析和設計優化的周期，提高工作效率。通過在傳動系統開發仿真分析中引入ODYSSEE，能夠基于歷史仿真分析數據構建快速預測機器學習模型，實現新設計參數的系統響應快速預測，以及快速設計優化過程，從而避免復雜和耗時的仿真過程。
基于ODYSSEE的仿真分析快速預測和設計優化
目前，ODYSSEE在傳動系統開發仿真分析中的典型應用場景有：
?齒輪微觀修形設計與優化
?軸承幾何參數優化設計
?載荷譜作用下的齒輪/軸承壽命預測
?齒輪箱振動響應實時預測
PART.02
ODYSSEE機器學習工作流程
ODYSSEE機器學習模型搭建的工作流程如下所示：
01
明確研究的問題，確定輸入參數以及系統輸出響應。
02
確定輸入參數的變化范圍，利用ODYSSEE中的DOE工具生成仿真樣本點。
展開 
RecurDyn成功案例：自行車鏈傳動系統的自動化建模與仿真
自行車傳動性能可以從兩個方面來評估。一個是靈敏度，例如換檔的流暢度和精確度；另一個是舒適度，比如換檔需要多大力，換檔過程中的能量損失。自行車傳動系統使用大量鏈節，需要仔細計算鏈節和鏈輪之間的接觸。當鏈節的形狀發生變化時，每次重新創建一個新模型都需要大量的工時，特別是，需要對鏈節進行復雜的接觸定義。在這種情況下，通過使用 RecurDyn 和 C# 編寫自動化程序來解決這樣的問題，可縮減仿真模型的求解時間。通過定制開發，可有效地對鏈節的各種形狀、鏈輪的安裝角度以及鏈輪和銷間的公差進行建模、仿真和分析。
SMT丨電驅傳動系統關鍵技術挑戰與仿真
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Romax Nexus：賦能高端裝備傳動系統的仿真利器
引言
在現代機械工程領域，傳動系統的設計直接影響著設備的性能、效率和可靠性。Romax Nexus作為一款專業的傳動系統設計與仿真工具，憑借其強大的分析能力和高效的優化功能，成為工程師在設計齒輪箱、軸承、電機及混合動力系統時的首選工具。本文將介紹Romax Nexus的核心特點、作用、優勢以及未來發展趨勢。
Romax Nexus的核心特點
1. 多物理場仿真能力
Romax Nexus支持傳動系統的多物理場仿真，涵蓋結構力學、動力學、熱力學及聲學分析。工程師可以在同一平臺上完成齒輪嚙合分析、軸承壽命預測、NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）優化等任務，無需切換不同軟件，提高設計效率。
2. 高精度建模與仿真
該工具采用先進的數值計算方法，能夠精確模擬齒輪接觸應力、傳動誤差、軸承剛度等關鍵參數，確保仿真結果與實際工況高度吻合。其獨特的“系統級”分析方法能夠考慮整個傳動鏈的相互作用，避免傳統單點仿真帶來的誤差。
3. 集成化設計環境
Romax Nexus提供從概念設計到詳細優化的全流程支持，包括參數化建模、自動化腳本、DOE（實驗設計）和拓撲優化等功能。用戶可以通過直觀的界面快速調整設計參數，并實時查看性能變化，大幅縮短開發周期。
4. 支持新能源傳動系統
隨著電動化和混合動力技術的發展，Romax Nexus增加了對電驅動系統（如電機-減速器一體化設計）的仿真支持，幫助工程師優化電驅傳動系統的效率、熱管理和耐久性。
Romax Nexus的主要作用
1. 提升傳動系統性能
通過仿真分析，工程師可以優化齒輪微觀修形、軸承布置和軸系剛度，從而提高傳動效率、降低噪聲并延長使用壽命。
2.
展開 RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
本文介紹基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真，使用多體動力學對齒輪傳動系統進行動態仿真的一種新方法，這一方法能使工程師在各種情況或條件下開發齒輪傳動系統。首先，介紹RecurDyn/DriveTrain 解決方案；其次，分享相關應用案例；然后，將繼續驗證這種齒輪接觸計算方法；最后進行總結。
首先，先介紹一下RecurDyn/Drivetrain的解決方案，如何在通用多體動力學軟件RecurDyn中合理地對傳動系統進行仿真。
多體動力學能夠考慮到應用于多個體的力，是一種計算時域中機械系統的動態行為的仿真方法。RecurDyn 已廣泛應用于各個工業領域，包括汽車、建筑設備、印刷設備、家電產品和精密儀器，汽車領域的應用案例如上圖所示。大家可以看到，RecurDyn適用于各種運動分析類型。
接下來，我想介紹一個RecurDyn用于齒輪傳動系統行為仿真的新功能?，F有的傳動系統中的NV（振動噪聲））方面的問題越來越嚴重，因此BEV（純電動汽車）和 HEV（混合動力汽車）正在汽車行業中興起。
齒輪接觸引起的噪聲和振動通過軸、軸承和外殼傳遞到底盤。嚙合偏差是齒輪傳動系統中NV（噪聲振動）的主要來源。
嚙合偏差是由齒輪連接的軸的變形或軸的輕微偏移引起的，要對這種情況進行精確仿真，在此建模中必須考慮以下 4 個因素：
- 齒輪變形的可變嚙合剛度和嚙合時的齒數量變化
- 考慮彎曲變形和軸的扭轉變形
- 考慮在軸承施加的組合載荷下的軸承剛度
- 考慮在應用載荷下外殼的變形
特別是在高精度齒輪接觸計算中，這些因素是必需的，因為振動主要是由齒輪接觸引發。
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