KISSsoft培训课程体系（选修）

课程目录

1. 专题一：KISSsoft基础入门与软件界面

2. 专题二：圆柱齿轮设计与强度计算

3. 专题三：齿轮修形与啮合特性优化（LTCA）

4. 专题四：轴与轴承系统分析

5. 专题五：其他齿轮类型设计（锥齿轮/蜗轮蜗杆/行星轮系）

6. 专题六：轴毂连接与紧固件设计

7. 专题七：KISSsoft脚本定制与二次开发

8. 专题八：KISSdesign系统级传动仿真

9. 专题九：KISSsoft行业应用实战（变速箱/工业齿轮箱）

 

专题一：KISSsoft基础入门与软件界面

• 培训对象：KISSsoft初学者、传动系统设计工程师、需要系统掌握软件基础操作的研发人员。

• 培训目标：

  1. 熟悉KISSsoft的用户界面、模块结构与文件管理系统，掌握软件的基本操作规范。

  2. 理解KISSsoft的核心设计理念（参数化设计、多标准支持、报告生成），建立对软件功能的整体认知。

  3. 完成第一个简单的齿轮副设计案例，体验从参数输入到结果分析的完整流程。

• 培训内容介绍：

  1. KISSsoft软件概述：了解KISSsoft作为专业齿轮传动系统设计软件的发展历程（由瑞士KISSsoft AG开发），认识其在风电、汽车、航空航天、工业齿轮箱等领域的广泛应用。

  2. 模块体系：了解KISSsoft的模块化结构（圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆、轴、轴承、连接件、KISSsystem），掌握各模块的功能定位与适用场景。

  3. 界面导航：熟悉KISSsoft的主窗口布局（菜单栏、工具栏、项目树、输入区、图形显示区、报告区），掌握各区域的功能与调用方法。

  4. 文件管理：学习创建、保存、打开项目文件，掌握项目文件的组织结构（.kisssoft文件、结果文件、报告文件）。

  5. 软件配置：学习设置软件的基本选项（语言、单位系统、标准偏好、显示选项），定制个性化工作环境。

  6. 计算标准选择：了解KISSsoft支持的国际标准（ISO、DIN、AGMA、GB），掌握根据不同应用场景选择合适的计算标准。

  7. 材料库管理：学习使用内置材料库，掌握材料的添加、编辑、导入导出，理解材料参数对计算结果的影-响。

  8. 帮助系统：学习使用软件内置帮助文档、计算原理说明、示例教程，培养自学能力。

  9. 报告生成：掌握生成和定制计算报告的方法，学习报告模板的选择与基本修改。

  10. 第一个案例：完成一对圆柱齿轮的基本设计，体验从选择模块、输入参数、计算分析到生成报告的全流程。

  11. 结果解读：学习查看图形结果（啮合图、接触线）、数值结果（安全系数、强度指标），理解结果的工程含义。

  12. 课程总结：回顾关键知识点，规划后续学习路径。

 

专题二：圆柱齿轮设计与强度计算

• 培训对象：从事圆柱齿轮设计的工程师、传动系统研发人员。

• 培训目标：

  1. 掌握圆柱齿轮的几何参数化设计方法，能够根据工况要求进行宏观参数设计。

  2. 理解齿轮强度计算理论（接触强度、弯曲强度），掌握ISO/AGMA标准的计算方法与参数设置。

  3. 学习齿轮精度等级的选择与公差的定义，确保设计满足制造工艺要求。

• 培训内容介绍：

  1. 圆柱齿轮概述：了解圆柱齿轮的类型（直齿、斜齿、人字齿），认识其在不同传动系统中的应用。

  2. 宏观参数设计：学习输入基本参数（模数、齿数、压力角、螺旋角、齿宽），掌握变位系数的选择原则。

  3. 几何计算：掌握KISSsoft中的几何计算功能，计算分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆等几何尺寸。

  4. 强度计算理论：回顾齿轮接触强度（赫兹接触理论）和弯曲强度（悬臂梁模型）的基本原理。

  5. ISO强度计算：学习ISO 6336标准的参数设置（载荷系数、动载系数、齿向载荷分布系数、齿间载荷分配系数）。

  6. AGMA强度计算：了解AGMA 2001标准的计算方法，掌握与ISO标准的差异与选择依据。

  7. 材料与热处理：学习选择齿轮材料（渗碳钢、调质钢、氮化钢），设置热处理工艺参数（表面硬度、芯部硬度、硬化层深度）。

  8. 润滑与效率：掌握润滑方式的选择（油浴润滑、喷油润滑），计算齿轮啮合效率和功率损失。

  9. 精度等级：学习根据应用场景选择精度等级（ISO 1328），设置齿厚偏差和公差。

  10. 考虑制造工艺：了解制造工艺（滚齿、磨齿、剃齿）对齿轮设计的影响，设置相应的工艺参数。

  11. 参数优化：学习使用KISSsoft的优化功能，在满足强度约束的条件下优化中心距、变位系数等参数。

  12. 案例练习：完成工业齿轮箱中圆柱齿轮副的完整设计计算。

 

专题三：齿轮修形与啮合特性优化（LTCA）

• 培训对象：需要深入优化齿轮啮合性能、降低噪声的中高级传动系统工程师。

• 培训目标：

  1. 理解齿轮修形的目的（补偿变形、降低噪声、改善接触），掌握齿廓修形和齿向修形的方法。

  2. 掌握载荷接触分析（LTCA）的设置与结果解读，分析啮合过程中的接触应力分布。

  3. 学习通过修形优化改善齿面载荷分布，提高齿轮承载能力和使用寿命。

• 培训内容介绍：

  1. 修形概述：了解齿轮修形的必要性（弹性变形、制造误差、安装误差），认识修形对降低噪声和改善接触的作用。

  2. 齿廓修形：学习齿廓修形的基本形式（齿顶修缘、齿根修形），掌握修形量、修形长度的确定原则。

  3. 齿向修形：学习齿向修形（鼓形修整、螺旋角修整），掌握鼓形量和螺旋角修整量的选择方法。

  4. 修形曲线：了解常用的修形曲线（直线修形、抛物线修形），掌握在KISSsoft中设置修形参数的方法。

  5. LTCA基础理论：理解载荷接触分析（Loaded Tooth Contact Analysis）的基本原理，认识其与未加载接触分析（TCA）的区别。

  6. LTCA设置：学习在KISSsoft中设置LTCA分析参数（载荷工况、转速、温度），定义接触网格精度。

  7. 接触应力分布：查看和分析LTCA结果（接触应力分布云图、接触压力沿啮合线的变化）。

  8. 传递误差：学习分析传递误差（Transmission Error）曲线，理解传递误差对噪声的影响。

  9. 载荷分配：分析多对齿啮合过程中的载荷分配情况，评估啮合的平稳性。

  10. 修形优化：结合LTCA结果，迭代调整修形参数，优化接触应力分布和传递误差。

  11. 案例分析：通过典型高速齿轮箱案例，实践从初始设计到修形优化的完整流程。

  12. 制造考虑：了解修形在实际加工中的实现方式（数控磨齿、剃齿），考虑修形的工艺可行性。

 

专题四：轴与轴承系统分析

• 培训对象：需要进行轴系设计的机械工程师、传动系统研发人员。

• 培训目标：

  1. 掌握轴的建模方法，能够定义阶梯轴、空心轴等复杂轴结构。

  2. 学习滚动轴承的选型与校核，掌握轴承寿命计算和静载安全系数校核。

  3. 掌握轴系变形分析，评估轴承支点位移对齿轮啮合的影响。

• 培训内容介绍：

  1. 轴模块概述：了解KISSsoft轴模块的功能，认识其在轴系设计中的作用。

  2. 轴几何定义：学习创建阶梯轴，定义各轴段的长度、直径、沟槽、倒角、退刀槽。

  3. 空心轴定义：掌握空心轴的设置方法，定义内孔直径和位置。

  4. 载荷定义：学习在轴上施加各种载荷（齿轮啮合力、带轮力、链轮力、不平衡力），设置载荷作用位置和方向。

  5. 支撑定义：掌握定义轴承支撑的方法，选择轴承类型（深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承）。

  6. 轴材料定义：学习选择轴材料（碳钢、合金钢），设置材料力学性能和热处理要求。

  7. 轴强度校核：掌握轴的静强度校核和疲劳强度校核，解读安全系数计算结果。

  8. 轴变形分析：学习计算轴的挠度、转角，分析轴系变形情况。

  9. 轴承选型：了解KISSsoft内置轴承库（SKF、FAG、INA等主流品牌），学习根据载荷选择合适轴承。

  10. 轴承寿命计算：掌握ISO 281标准的轴承寿命计算方法，考虑可靠度、润滑条件、污染系数等因素的影响。

  11. 轴承静载校核：学习轴承静载安全系数的计算，确保轴承在极限载荷下的安全性。

  12. 轴系集成分析：综合应用轴和轴承分析功能，完成完整轴系的设计与校核，分析轴承变形对齿轮啮合的影响。

 

专题五：其他齿轮类型设计（锥齿轮/蜗轮蜗杆/行星轮系）

• 培训对象：需要设计非平行轴传动、行星传动系统的传动工程师。

• 培训目标：

  1. 掌握锥齿轮的设计方法与强度计算标准，能够完成直齿和螺旋锥齿轮的设计。

  2. 掌握蜗轮蜗杆传动的设计方法，理解其特有的失效形式和强度校核。

  3. 掌握行星轮系的配置与设计方法，进行功率分流和均载分析。

• 培训内容介绍：

  1. 锥齿轮概述：了解锥齿轮的类型（直齿锥齿轮、螺旋锥齿轮、零度锥齿轮），认识其在相交轴传动中的应用。

  2. 锥齿轮几何：学习锥齿轮的几何参数（节锥角、锥距、齿宽系数），掌握当量圆柱齿轮的转换方法。

  3. 锥齿轮强度：学习ISO 10300（或AGMA 2003）标准下的锥齿轮强度计算方法，进行接触强度和弯曲强度校核。

  4. 格里森制与奥利康制：了解格里森和奥利康两种齿制系统的差异，掌握在KISSsoft中的选择与设置。

  5. 蜗轮蜗杆概述：了解蜗轮蜗杆传动的特点（大传动比、自锁性、低效率），认识其应用场景。

  6. 蜗杆类型：学习阿基米德蜗杆（ZA）、渐开线蜗杆（ZI）、法向直廓蜗杆（ZN）等不同类型的特点与选择。

  7. 蜗轮蜗杆强度：掌握ISO 14521标准的计算方法，进行齿面接触强度和齿根弯曲强度校核，考虑滑动速度和发热问题。

  8. 行星轮系概述：了解行星轮系的构成（太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架），认识其功率分流和高功率密度的特点。

  9. 行星轮系配置：学习不同行星轮系配置（NGW型、NW型、NN型）的传动比计算和适用场景。

  10. 均载分析：掌握行星轮系的均载分析，评估浮动结构（太阳轮浮动、行星架浮动）对载荷分配的影响。

  11. 装配条件：学习行星轮系的装配条件（齿数配合、安装条件），确保多个行星轮能够正常装配。

  12. 案例练习：完成典型行星减速器的设计计算。

 

专题六：轴毂连接与紧固件设计

• 培训对象：需要设计键连接、花键连接、过盈连接的机械设计工程师。

• 培训目标：

  1. 掌握键连接的设计与校核方法（平键、半圆键、楔键）。

  2. 学习花键连接的设计与强度计算（渐开线花键、矩形花键）。

  3. 掌握过盈连接的计算方法，进行过盈量选择和强度校核。

• 培训内容介绍：

  1. 轴毂连接概述：了解轴毂连接的类型（键连接、花键连接、过盈连接），认识其设计要点。

  2. 键连接设计：学习平键连接的设计（键的尺寸选择、键长确定），掌握键连接的挤压强度和剪切强度校核。

  3. 键连接标准：了解国家标准（GB）和国际标准（ISO）对键连接的规定，掌握标准键的选用方法。

  4. 花键连接概述：了解花键连接的类型（矩形花键、渐开线花键），认识其相比普通键连接的优势（承载能力高、对中性好）。

  5. 渐开线花键：学习渐开线花键的参数设计（模数、齿数、压力角），掌握花键的几何计算和强度校核。

  6. 花键标准：了解ISO 4156、DIN 5480、ANSI B92.1等不同标准的花键系统，掌握在KISSsoft中的选择与设置。

  7. 花键承载能力：分析花键的齿面接触应力和齿根弯曲应力，评估花键的承载能力。

  8. 过盈连接概述：了解过盈连接的原理（利用过盈量产生的径向压力传递扭矩），认识其应用场景。

  9. 过盈量计算：学习根据传递扭矩计算所需的最小过盈量，考虑材料性质、表面粗糙度、温度等因素的影响。

  10. 应力分析：掌握过盈连接产生的径向应力、切向应力的计算，评估连接件的强度。

  11. 压装力与拆卸力：计算过盈连接所需的压装力和拆卸力，为装配工艺提供依据。

  12. 案例练习：完成减速器中齿轮与轴连接的完整设计（含键/花键校核）。

 

专题七：KISSsoft脚本定制与二次开发

• 培训对象：需要实现设计流程自动化、开发定制化功能的高级用户、CAE集成工程师。

• 培训目标：

  1. 理解KISSsoft脚本编程的基本原理，掌握脚本录制和编辑方法。

  2. 学习使用脚本实现参数化设计、批量计算、自动报告生成。

  3. 掌握KISSsoft与外部程序（Excel、MATLAB、Python）的数据交互方法。

• 培训内容介绍：

  1. 脚本概述：了解KISSsoft脚本编程的功能（自动化重复性任务、定制用户界面、批量处理）。

  2. 脚本录制：学习使用脚本录制器记录操作步骤，生成初始脚本代码。

  3. 脚本编辑器：熟悉脚本编辑环境，学习编辑和调试脚本代码。

  4. 脚本语法：掌握KISSsoft脚本的基本语法（变量、循环、条件判断、函数调用）。

  5. 对象模型：了解KISSsoft的脚本对象模型，学习访问和修改软件中的各种对象（项目、模块、参数、结果）。

  6. 参数化设计：编写脚本实现参数化设计，通过修改外部参数文件自动生成新设计。

  7. 批量计算：学习编写脚本进行批量计算（如参数敏感性分析、多工况校核），自动处理结果数据。

  8. 报告自动化：掌握使用脚本自动生成和定制计算报告，实现报告模板的自定义。

  9. Excel交互：学习通过脚本实现KISSsoft与Excel的数据交换，从Excel读取参数，输出结果到Excel。

  10. 用户界面定制：了解创建自定义用户界面的方法，开发适合团队使用的专用工具。

  11. 外部程序调用：学习在脚本中调用外部程序（MATLAB、Python），实现KISSsoft与其他工具的集成。

  12. 案例练习：开发一个完整的脚本工具，实现齿轮系列化设计的自动计算和报告生成。

 

专题八：KISSdesign系统级传动仿真

• 培训对象：需要进行多轴传动系统仿真分析的系统工程师、研发人员。

• 培训目标：

  1. 理解KISSdesign（或KISSsoft系统模块）的功能定位，掌握系统级仿真流程。

  2. 学习构建完整的传动系统模型（含多个齿轮级、轴、轴承、箱体）。

  3. 进行系统级载荷分析和变形分析，评估整个传动系统的性能。

• 培训内容介绍：

  1. 系统模块概述：了解KISSdesign（KISSsoft系统模块）的功能（多轴传动系统建模、系统级载荷分析）。

  2. 系统建模流程：掌握系统级仿真的标准流程（定义拓扑结构→添加组件→定义连接→设置工况→计算分析→结果评估）。

  3. 拓扑结构定义：学习定义传动系统的拓扑结构，添加多个轴系、齿轮副、轴承、联轴器。

  4. 组件连接：掌握定义组件之间的连接关系（齿轮啮合、轴承支撑、联轴器连接），建立完整的功率流。

  5. 工况定义：学习定义多种工况（额定工况、最大扭矩工况、转速工况），设置载荷谱。

  6. 系统级载荷分析：计算各齿轮副在实际工况下的实际载荷分布，考虑系统变形对载荷的影响。

  7. 功率损失与效率：分析整个传动系统的功率损失分布，计算系统效率。

  8. 变形分析：进行系统级变形分析，计算轴系变形、轴承位移，评估变形对齿轮啮合的影响。

  9. 均载分析：对多分支传动（如行星轮系、双功率流）进行均载分析，评估载荷分配均匀性。

  10. 结果集成：将系统级分析结果（实际载荷、变形）传递回KISSsoft详细模块，进行精确校核。

  11. 多工况分析：学习在多种工况下进行系统分析，评估传动系统的综合性能。

  12. 案例练习：完成工业齿轮箱或风电齿轮箱的系统级建模与分析。

 

专题九：KISSsoft行业应用实战

• 培训对象：各行业领域KISSsoft应用工程师、需要将软件技能应用于实际工作的技术人员。

• 培训目标：

  1. 掌握汽车变速箱行业KISSsoft应用（手动变速箱、自动变速箱、电驱动系统）。

  2. 学习风电齿轮箱行业KISSsoft应用（行星级+平行级结构、变桨偏航系统）。

  3. 掌握工业齿轮箱通用设计方法，能够独立完成完整传动系统的设计校核。

• 培训内容介绍：

  1. 项目一：汽车手动变速箱设计：完成典型手动变速箱的齿轮系统设计，包含多个前进档和倒档。

  2. 档位齿轮设计：设计各档位齿轮副的齿数、变位系数，满足中心距约束和强度要求。

  3. 同步器设计：了解同步器的基本结构和工作原理，学习同步器性能的初步评估。

  4. 换挡机构分析：分析换挡过程中的受力情况，评估换挡舒适性。

  5. 项目二：电驱动减速器设计：设计新能源汽车电驱动系统的单级/两级减速器。

  6. 高速齿轮设计：学习高速齿轮的特殊考虑（动平衡、润滑、NVH优化），进行高速工况下的强度校核。

  7. NVH优化：结合LTCA分析，优化齿轮修形降低传递误差，改善NVH性能。

  8. 集成式设计：考虑电机轴与减速器输入轴的集成设计，进行轴系分析。

  9. 项目三：风电齿轮箱设计：设计大型风电齿轮箱（一级行星+两级平行轴）。

  10. 行星级设计：设计行星轮系，考虑多行星轮的均载问题，进行均载分析。

  11. 变桨/偏航系统：了解变桨和偏航系统的齿轮设计要点，进行极限载荷和疲劳载荷校核。

 

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