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無(wú)論你的電腦平臺(tái)是獨(dú)立的，或是一套設(shè)備的一部分;無(wú)論是桌面或是在云端，都有一種齒輪設(shè)計(jì)方案專門用來(lái)滿足您的需求。

如果是機(jī)械的，而且移動(dòng)的話，它的內(nèi)部可能有一個(gè)齒輪。齒輪看似簡(jiǎn)單，但設(shè)計(jì)起來(lái)并不簡(jiǎn)單，如果設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是制造一種持久高效的、無(wú)振動(dòng)的、低噪聲運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備的話。

齒輪類型、直徑、厚度和制造材料，它們甚至不一定是圓形的。了解這些齒輪的關(guān)鍵，對(duì)于日益復(fù)雜和高效的可移動(dòng)機(jī)器，包括電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)、家用電器、航空航天和國(guó)防設(shè)備等的正確運(yùn)行至關(guān)重要。

今天，這些好處不僅來(lái)自齒輪設(shè)計(jì)軟件提供的功能，而且來(lái)自各種類型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，獨(dú)立的臺(tái)式機(jī)，或一組臺(tái)式機(jī)的一部分，在線甚至服務(wù)軟件。

獨(dú)立軟件

瑞士KISSsoft AG公司推出了KISSsoft施膠機(jī)軟件要素(齒輪、軸、軸承、連接件、彈簧、鏈條和皮帶)，為了按尺寸排列而進(jìn)行計(jì)算是單個(gè)參數(shù)的一項(xiàng)功能。對(duì)于某些齒輪來(lái)說(shuō)，計(jì)算范圍可能非常寬泛。

KISSsoft堅(jiān)持更新，它的最新發(fā)布日期為2015年3月。在負(fù)載接觸分析時(shí)對(duì)齒面修改進(jìn)行評(píng)估，這也解決了安裝偏差和齒部變形問題。2015年6月對(duì)錐齒輪設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，輸出結(jié)果包括接觸模式、傳輸錯(cuò)誤、應(yīng)力分布，齒面裂縫風(fēng)險(xiǎn)。2015年3月，關(guān)于beveloid齒輪，齒輪載荷范圍計(jì)算發(fā)布，這些報(bào)告顯示了每個(gè)負(fù)載要素局部損害值。此外，每個(gè)要素的負(fù)載和速度方向可以單獨(dú)考慮。2015年1月，一種新的軸計(jì)算算法推出，從而改善了穩(wěn)定性，提高了性能，使錯(cuò)誤更容易修正。

一套了不起的軟件

Romax軟件包的概念專門針對(duì)概念階段的變速箱、傳播和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相關(guān)軟件產(chǎn)品Romax Designer是一個(gè)能詳細(xì)分析和優(yōu)化控制系統(tǒng)的仿真工具，第三種產(chǎn)品Dynamic Fusion直接從概念和針對(duì)第三方多體動(dòng)力學(xué)的Romax Designer創(chuàng)建動(dòng)態(tài)模型。

概念為非齒輪專家提供一套模板，用于幫助調(diào)查齒輪設(shè)計(jì)，包括耐用性、噪聲和效率，模板涉及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和變速箱的應(yīng)用程序，包括齒輪、軸、軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)模型、電機(jī)、車輪和多電力負(fù)載。軟件提示使用詳細(xì)的參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和分析齒輪、專家設(shè)計(jì)師可以重新開始進(jìn)行全新的齒輪設(shè)計(jì)。

概念還包括各種仿真工具，例如預(yù)測(cè)車輛行為和優(yōu)化變速箱比率，它還有一個(gè)軸承數(shù)據(jù)庫(kù)和一些軸承選擇工具，用于按大小排列軸承和選擇合適的軸承。概念中創(chuàng)建的模型能幫助估計(jì)單位成本，預(yù)測(cè)齒輪和軸承摩擦性能的耐久性，并提供早期評(píng)估。

2015年發(fā)布的軟件包括對(duì)第三方CAD互操作性的改進(jìn)，包括能輸入復(fù)雜的2D或3D形狀，例如行星齒輪架和差速器殼。這個(gè)版本還包含一些新的和改進(jìn)的部分，例如具體的樣條分析和行星齒輪架建模。

基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

德國(guó)GWJ Technology公司開發(fā)的eAssistant是一個(gè)基于Web的程序，它按照DIN和ISO標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)機(jī)械零件(軸、軸承、齒輪、彈簧和軸轂連接)。

圓柱齒輪對(duì)設(shè)計(jì)，例如按照DIN 3960、3961、3964、3967、3977和868進(jìn)行設(shè)計(jì)，齒厚和中心距的公差可以來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)或單獨(dú)定義，一個(gè)額外的槽可用于齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算。它同時(shí)適用于長(zhǎng)齒和短齒齒輪。工程師可以確定齒面修改方案，例如端部補(bǔ)救，以及對(duì)稱和不對(duì)稱的鉛制凸面，其他功能都可以根據(jù)要求開發(fā)，例如能設(shè)計(jì)大于45°的齒輪螺旋角，而且具有非整數(shù)齒數(shù)(即具有小數(shù)點(diǎn)的齒數(shù))，完成的幾何圖形可以用eAssistant CAD插件或DXF接口導(dǎo)出。

當(dāng)用eAssistant模擬geartooth形式時(shí)，工程師可以選擇是否顯示齒厚度的底部、中間和上部、頂端圓直徑或中心距的公差，程序顯示器顯示提示和警告，例如嚙合干擾。

除了幾何計(jì)算外，eAssistant還用來(lái)計(jì)算齒輪的承載能力(DIN 3990方法B)來(lái)確定齒輪的疲勞度和靜態(tài)強(qiáng)度、表面耐久性(點(diǎn)蝕)、輪齒彎曲強(qiáng)度和變形載荷。還要考慮其他影響齒輪對(duì)工作的因素，例如基材、潤(rùn)滑劑、研磨級(jí)和操作模式。

eAssistant的最新增強(qiáng)版包括一個(gè)新模塊，專門用于計(jì)算齒條齒輪的齒輪對(duì)，它通過(guò)一個(gè)圓柱齒輪對(duì)模塊進(jìn)行更換。另外還推出兩個(gè)模塊，用來(lái)計(jì)算單圓柱齒輪(內(nèi)部和外部)的幾何數(shù)據(jù)，還有專為Inventor、Solid Edge和SolidWorks設(shè)計(jì)的新CAD插件能支持3D齒輪齒條建模。

可下載的設(shè)計(jì)

位于魁北克的Involute Simulation Softwares公司推出的HyGears 4.0版本是一個(gè)獨(dú)立程序，具有“從概念到生產(chǎn)所需的一切設(shè)計(jì)、分析和制造工具”。隨著各種齒輪設(shè)計(jì)能力的開發(fā)，包括零度、直齒、人字形、切削面和螺旋錐齒輪，這個(gè)3D工程軟件可以用來(lái)創(chuàng)建5軸數(shù)控加工程序。HyGears能夠生成坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)目標(biāo)文件，以及使用CMM數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估齒輪質(zhì)量，計(jì)算正確設(shè)置，或?qū)σ粋�(gè)未知和齒輪組進(jìn)行反向工程。

齒輪組在初始設(shè)計(jì)時(shí)只需要很少的數(shù)據(jù)輸入，因?yàn)榇罅磕�認(rèn)值可以用來(lái)計(jì)算。這兩個(gè)功能有助于齒輪組的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化，輪齒接觸分析(TCA)對(duì)軸承形狀和位置模式、減輕負(fù)載和傳輸錯(cuò)誤都進(jìn)行了定義。負(fù)載齒輪接觸分析(LTCA)計(jì)算接觸應(yīng)力、軸承模式范圍、傳輸誤差和彎曲應(yīng)力來(lái)評(píng)估負(fù)載條件下齒輪的行為。工程師可以定義每個(gè)齒面的專用獨(dú)立操作符來(lái)隨時(shí)提高初始設(shè)計(jì)，在內(nèi)部幾何編輯軟件的協(xié)助下，工程師還能修改單一幾何圖形、刀片和機(jī)器設(shè)置數(shù)據(jù)，修改也可以通過(guò)高級(jí)用戶控制功能進(jìn)行。在任何時(shí)候，HyGears都能生成一個(gè)PDF格式的齒輪設(shè)計(jì)總結(jié)，包括幾何形狀、強(qiáng)度計(jì)算、機(jī)器設(shè)置、TCA、LTCA、單一和最壞情形的圖形輸出。

齒輪組顯示在WYSIWYG上，模擬圖像顯示了加工機(jī)床和工具的運(yùn)動(dòng)。雖然HyGears沒有內(nèi)部有限元解算器，這個(gè)項(xiàng)目中創(chuàng)建的幾何學(xué)原理可作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Patran文件導(dǎo)出。內(nèi)置STEP接口能將數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入大多數(shù)CAD和CAM系統(tǒng)。

其他高級(jí)功能包括有限條、有限元分析的一種子集，它提供快速計(jì)算和彎曲應(yīng)力和變形顯示功能，有助于精確計(jì)算齒輪負(fù)載分?jǐn)偳闆r，而且還包括一個(gè)集成接觸元素，它使計(jì)算任何齒輪幾何接觸應(yīng)力成為可能。可以制造成套的螺旋錐齒輪裝置，無(wú)需為了實(shí)現(xiàn)合理的軸承模式和糾正傳輸錯(cuò)誤而使倒具傾斜。

HyGears可在微軟Windows XP或更高版本上運(yùn)行，HyGears的最新版本457-404.50于2015年6月發(fā)布，HyGears可從公司網(wǎng)站下載，演示版本有效期為15天，但一些功能會(huì)受到限制。