齒輪為什麼要存在齒隙？

首先由於有加工誤差，無法保證所有輪齒的尺寸都一致，且工作溫度升高也容易造成齒輪熱膨脹變形，因此傳動過程必須保證有間隙才不會讓齒輪卡死；另外，傳動系統是需要潤滑 油輔助潤滑的，因此必須留有齒隙存放潤滑油。 可以說齒隙是齒輪平滑旋轉所必需的間隙，齒輪要避免在無齒隙的狀態下使用，但另一方面，齒隙的存在，也間接使得傳動過程中產生了噪音。

噪音如何產生

大家都知道產生噪音的實質是空氣振動，齒輪噪音的本質就是齒輪振動。 在傳動過程中，如果扭矩（外部激勵）頻繁波動，如加減速或調整方向，由於齒隙的存在，會使得輪齒的接觸面也不斷變化，輪齒需要先越過齒隙才會與另一個齒面接觸，這就產生了齒間衝擊，這種衝擊、碰撞除了增大應力之外，還會伴隨著明顯的噪音和振動，而在齒輪傳遞的力較小且轉速較高的情況下，可能會出現輪齒間接觸、脫離、再接觸、再脫離這樣的反覆衝擊，從而引發齒輪系統的非線性振動，這就是Rattle噪音的來源。 當然，在高速運動中，齒隙帶來的影響不僅是噪音，甚至可能對系統造成不可逆的破壞，例如在伺服機構中，由於控制系統無法修正齒隙造成的相對位移（或稱為回程誤差） ，因此驅動側在小範圍內的調整無法直接傳遞到負載末端，從而導致機械驅動系統報廢，在這些應用中就需要避免齒隙的存在。

解決方案

為此FunctionBay已經新開發了名為 RecurDyn/DriveTrain的解決方案，針對傳動系統中的軸、軸承、齒輪和機殼進行精確模擬：

• RecurDyn/Shaft：利用RecurDyn的通用函數梁單元建立考慮彎曲和扭轉變形的軸模型。

• RecurDyn/Bearing KS：可以在軸向負載和施加在軸承上的徑向負載的組合負載下構建考慮軸承剛度的軸承模型。 KISSsoft 模組整合在此功能中。

• RecurDyn/Gear KS：可建立考慮齒輪齒變形和嚙合時齒數變化所引起的嚙合剛度變化的齒輪模型。 KISSsoft 模組整合在此功能中，結合RecurDyn/DriveTrain和RecurDyn的彈性體功能，即使考慮殼體變形，也可以合理地模擬齒輪傳動系統的運動行為。

借助RecurDyn/DriveTrain解決方案可對由齒輪、軸承和軸組成的系統的性能評估、對齒輪振動和軸變形的影響進行分析、通過Transmission Error（傳遞誤差）進行噪音分析以及由Backlash(齒側 間隙)引起的Rattle噪音分析等等，多體動力學適用於此類動態機械系統仿真，RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動態地開發考慮各種瞬態條件的齒輪傳動系統。