Rachel 张
近年来，国外传动设计制造已经向精确化方向发展，国内硬件设备和关键技术也在大幅度更新，传动设计领域逐渐涌现出一批功能强大的传动系统设计与分析软件。
本周小编向大家推荐的国产自主软件也是与FastCAE团队长期深度合作的湖南精益传动机械设计有限公司和重庆理工大学联合开发的精益传动设计软件。
精益传动设计软件是目前国内唯一一款自主的基于传动系统二三维建模与多物理场耦合的大型传动系统设计与分析软件。精益传动设计软件，操作界面友好，设计分析功能全面，既具有对现有产品强度分析与性能校核的功能，同时具有新产品主动创新设计与分析的特色功能。
公司简介
湖南精益传动机械设计有限公司是一家专业的传动技术咨询及软件开发公司，公司团队10年来，攻克了齿轮宏观主动设计、行星轮均载分析、传递误差分析与优化、动态啮合刚度计算、多轴非比例加载疲劳分析、轴承切片分析、轴承非线性刚度矩阵分析、轴系耦合模态分析、传动系统NVH分析与优化等机械系统关键技术，开发了精益传动设计分析软件，整合了机械系统设计流程，搭建了涵盖疲劳、齿轮、轴承、振动等方面的机械系统技术研发体系。
精益传动公司先后向株洲齿轮、中车风电、北汽福田、郑州宇通、湘电风能、郑州智驱、天津中德、河南瑞歌、江西福格、长沙中传、华创航空、美国车桥、华建天恒、邢台中伟、中车电机、南方宇航、上海懿朵、上海易巴、北京能科、湖南容大、湖南中成、重庆綦齿、重庆大合、台州金宇星等公司提供了相关机械系统专业的项目咨询、技术服务和研发体系建设，深受企业好评。
精益传动设计软件当前已有使用客户三十余家，包括汽车、风电、航空、工程机械等领域。
同时，精益传动积极参与政府项目，2019年精益传动联合珠海市钧兴机电有限公司、中车时代电动汽车股份有限公司、华南理工大学、华南农业大学参与成功申 广东省重点领域研发计划项目—高效高精度长寿命低噪音新能源汽车齿轮箱关键技术研发与应用项目；2020年精益传动成为国家超级计算天津中心天河设计与仿真平台的工业软件和APP正式服务商。
软件介绍
精益传动设计软件由湖南精益传动机械设计有限公司核心团队联合重庆理工大学倾力近10年精心开发。
软件不但集成了近30多个齿轮传动设计国际专业标准，同时也整合了开发团队攻克的多项关键技术，包括：齿轮宏观主动设计、行星轮均载分析、传递误差分析与优化、动态啮合刚度计算、多轴非比例加载疲劳分析、轴承切片分析、轴承非线性刚度矩阵分析、轴系耦合模态分析、传动系统NVH分析与优化等机械系统关键技术。
精益传动设计软件致力于为客户企业提供一个产品创新研发设计平台。
精益传动设计软件吸收了国际设计标准规范、集成齿轮/轴承/疲劳/振动/润滑关键技术、支持多任务/多数据快速并行算法、基于齿轮传动整体数字化建模、涵盖整个传动产品设计流程、面向汽车/风电/船舶/燃机的知识驱动型齿轮传动系统。
二维截面图
三维界面图
软件多物理场耦合关联图
主要模块
目前，精益传动设计软件已开发模块48个，具体模块清单如下：
精益传动设计软件模块清单
01. 载荷持续计数处理模块
02. 载荷雨流技术处理模块
03. 传动比分配模块
04. 单级平行轴齿轮宏观参数主动设计模块
05. 两级平行轴齿轮宏观参数主动设计模块
06. 单级NGW行星轮主动设计
07. 两级NGW行星轮主动设计
08. 封闭差动主动设计
09. 基本系统模型创建模块
10. 带同步器/离合器的系统模型创建模块
11. 系统载荷谱设置模块
12. 不考虑系统变形的平行轴齿轮接触/弯曲强度校核模块
13. 考虑系统变形的平行轴齿轮接触/弯曲强度校核模块
14. 考虑齿面接触状态的平行轴齿轮接触/弯曲强度校核模块
15. 不考虑系统变形的行星轮系齿轮接触/弯曲强度校核模块
16. 考虑系统变形的行星轮系齿轮接触/弯曲强度校核模块
17. 考虑接触状态的行星轮系齿轮接触/弯曲强度校核模块
18. 齿轮微观参数设计模块
19. 齿轮胶合分析模块
20. 齿轮修形设计与齿面应力分析模块
21. 齿轮传递误差分析模块
22. 轴强度分析模块
23. 花键设计与强度校核模块
24. 过盈设计与校核模块
25. 滚动轴承ISO 281基本寿命与修正寿命分析模块
26. 滚动轴承ISO 16281基本寿命与修正寿命分析模块
27. 滚动轴承滚动体载荷与应力分析模块
28. 滚动轴承五自由度非线性刚度分析模块
29. 转子动力学模块
30. 系统耦合模态分析模块
31. 齿轮动态啮合刚度分析模块
32. 系统响应分析模块
33. 缩聚有限元异形件导入模块
34. 全有限元异形件导入模块
35. 全有限元轮齿柔性连接替换模块
36. 全有限元异形件模态分析模块
37. 全有限元异形件应力应变变形分析模块
38. 全有限元异形件缩聚刚度质量矩阵计算模块
39. 直齿锥齿轮轮齿几何设计与强度校核、概念齿轮三维建模模块
40. 直齿锥齿轮齿面微观修形及齿面接触分析模块
41. 直齿锥齿轮齿面测量 格生成以及成型误差修正模块
42. 直齿锥齿轮齿轮三维实体建模模块
43. 螺旋锥齿轮轮齿几何设计与强度校核、概念齿轮三维建模模块
44. 螺旋锥齿轮加工调整参数及齿形分析模块
45. 螺旋锥齿轮齿面接触分析和根切检验模块
46. 螺旋锥齿轮齿面测量 格点坐标及法矢、齿形偏差反调修正计算模块
47. 螺旋锥齿轮齿轮三维实体建模模块
48. 螺旋锥齿轮齿轮三维有限元接触分析模型生成
1
考虑系统变形的行星轮系齿轮
接触/弯曲强度校核模块
考虑传动系统中轴、轴承、壳体等变形对齿轮啮合的影响，计算出齿轮啮合错位量，进一步计算出基于系统变形的接触齿向载荷分布系数，用于校核行星轮的接触/弯曲强度。
行星轮系模型三维图
行星轮系模型二维图
2
齿轮修形设计与齿面应力分析模块
依据有限长度线接触计算原理，考虑系统变形引起的齿轮啮合错位量，对齿轮进行齿向/齿廓修形设计，消除齿轮边缘接触应力现象，改善齿面应力分布，提升齿轮承载能力。
齿间修形界面图
齿面接触应力云图
3
同步器/离合器模块
同步器/离合器通过控制功率流向，可以构建传动系统的多级结构，实现多档传动系统的整体分析。
同步器/离合器模型图
4
滚动轴承ISO281基本寿命
与修正寿命分析模块
在系统模型中分析滚动轴承的外部受载情况，计算出不同类型滚动轴承的当量动载荷，结合轴承的基本额定动载荷、润滑油特性、清洁度条件等，根据ISO 281标准计算滚动轴承的基本寿命与修正寿命。
轴承与ISO281基本寿命与修正寿命分析界面图
5
滚动轴承滚动体载荷与应力分析模块
在复杂受力状态下，研究滚动轴承的受载及变形原理，考虑各滚动体实际受载情况，系统求解得到轴承各滚动体法向载荷，并在上述分析的基础上根据Hertz点/线接触理论计算出滚动轴承滚动体的接触应力分布。
滚动轴承滚动体荷与应力分析界面图
6
系统耦合模态分析模块
基于有限元动力学模型，通过从有限元软件导入壳体和异形轴凝聚刚度矩阵和质量矩阵，考虑滚动轴承非线性刚度和齿轮啮合刚度，建立完整的动力学模型，进行系统耦合模态分析。
系统耦合模态分析界面图
7
系统响应分析模块
基于齿轮副的动态啮合刚度和传递误差，求出齿轮副在各个频率下的动态啮合力，以此为激振力基于系统耦合动柔度求出传动系统各节点的位移响应、速度响应与加速度响应。
轴承位移响应瀑布图
轴承位移响应阶次图
8
全有限元异形件
应力应变变形分析模块
基于全有限元分析模型，分析计算壳体全有限元模型或替换轴全有限元模型在指定载荷工况条件下的Mises应力、第一二三主应力、应力张量、应变张量、各轴方向以及综合变形结果。
Mises应力图
第一、二、三主应力图
变形结果图
软件规划
下一步，精益传动拟开发集成电机设计仿真模块。
目前，精益传动已与杭州易泰达科技有限公司签订战略合作协议，预计2021年12月完成电机设计仿真模块开发集成。
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