MASTA软件是一款机械传动系设计分析软件，其主要应用于齿轮传动系统的设计与开发。本文主要对MASTA软件相关的内容进行简单介绍。
一、概述
MASTA是由英国SMT公司（Smart Manufacturing Technology）自主研发的一款软件，其能够根据特定用户的具体要求进行配置和使用，如航空航天、车辆和风电等行业。此外，MASTA凭借其强大的建模功能、系统分析与优化能力、零部件的精确分析和优化功能，以及强大的齿轮制造模拟与分析能力，成为工程师们在齿轮系统设计和分析领域的首选软件。
1. 强大的齿轮系统建模功能：
MASTA作为一款先进的齿轮设计和分析软件，拥有强大的齿轮系统建模能力，为工程师们提供了全面的齿轮系统建模和设计工具。通过使用MASTA的建模功能，工程师们可以快速且准确地搭建复杂的齿轮系统模型，包括齿轮、轴和轴承等零件，并可对系统中的零部件进行详细的参数设置。
2. 精确的齿轮系统分析与优化能力：
通常在经过准确的分析和优化后，齿轮系统才能达到其最佳性能。MASTA具备精确的系统分析与优化功能，可以对整个齿轮系统进行详细的性能评估。工程师们可以使用MASTA对齿轮系统进行多种分析，如齿面接触分析、齿根弯曲分析、以及传动效率计算分析等。此外，MASTA还提供了先进的优化工具，可以自动优化调整齿轮参数，以实现最佳的系统设计。
3. 各种零件的精确分析和优化功能：
除了整个齿轮系统的分析和优化之外，MASTA还可以对各种零件进行精确分析和优化。工程师们可以针对具体的齿轮、轴和轴承等零件进行详尽的应力分析、寿命预测和优化设计。
4. 强大的齿轮制造模拟和分析能力：
针对齿轮的生产制造，MASTA拥有强大的模拟和分析功能，可以帮助工程师们评估和优化齿轮的制造质量和性能等方面。通过模拟制造过程中的变形、残余应力和表面质量等因素，工程师们可以预测齿轮的制造成本和质量，从而进行相应的调整和改进。
二、软件界面简介
以MASTA 12.0版本为例，打开后的总界面如图1所示，主要包括以下6个部分。
1、红色框内的菜单栏：与常用的office工具一样，菜单栏内包括File、Edit、View和Help选项，如图2所示。
其中，File下可以进行打开、保存等操作，比较有用的是Example Designs，里面包含了各种各样的例子可供参考学习；Edit下的settings中可进行单位的设置等操作（但默认设置已可满足绝大多数用户的需求，比较有用的一个是Graphics下Colour Settings中的Colour Map，可选Jet，会使接触斑分析中得到的结果更好看），还可通过Licensing查看许可的激活情况，若Select All Non-Core Licenses是灰色的，则代表所有的许可证均被激活；View下的Reset Display可将杂乱界面进行重置；Help下的Contents and Index为用户提供了丰富的学习资料。
2、绿色框内的工具栏：分为一般工具栏和设计分析工具栏，一般工具栏包括新建、打开和保存按钮，以及撤销和返回键；设计分析工具栏包括设计、系统分析、齿轮分析、动力学分析和其他分析等五大模块，如图3所示。
在Design模块，从左至右，第一个为“Design”设计按钮，其功能是创建和编辑齿轮、轴和轴承等零件，并在设计状态下使其成为一个整体；第二个为“Load Cases and Duty Cycles”按钮，功能是创建工作状态、配置工况和载荷谱；第三个为“Product Database”按钮，功能是设计数据库，允许多用户同时储存多个模型及操作；第四个为“FE Parts”按钮，其功能是将有限元模型导入到MASTA模型中，使其计算精度更高。四个按钮中常用的是第一、二、四，可以建立完整的模型。
在System Analysis模块，从左至右，第一个为“Power Flow”功率流分析，其功能是快速确认系统的功率流和配置的工作状态及工况是否正确，并进行基本的齿轮校核，如图4所示。
第二个为“System Deflection”系统变形分析，其功能是计算整个系统的变形及错位量，并根据相关标准进行零部件的校核，如图5所示。
需要说明的是，功率流分析中不考虑零部件的变形，而系统变形分析则考虑了零部件的变形。因此，若建立的齿轮及轴的系统模型，在不添加轴承的情况下可以进行功率流分析，但进行系统变形分析时则会报错，需要添加轴承方可进行计算。
第三个为“Advanced System Deflection”高级系统变形分析，可以进行准静态的系统变形及传递误差分析，精度更高，同一模型的计算时间也更长；第四个为“Harmonic Response”谐响应分析，其功能是评估由于齿轮产生的潜在系统激励，进行耦合模态分析及齿轮啸叫等分析；第五个为“NVH Advanced Time Stepping Analysis for Modulation”高级时间步长NVH分析，可以采用高级时间步长方法进行NVH计算分析；第六个为“Rotor Dynamics”转子动力学分析，可以进行不平衡质量导致的动态响应；第七个为“Parametric Study Tool”参数化研究工具，可以针对特定的工况或载荷谱，对自变量与因变量之间的关系进行分析，如研究不同中心距变化时，对齿轮宽度的影响。这几个系统分析中，比较常用的是前三个和最后一个分析。
在Gear Analysis模块，从左至右，第一个为“Gear Macro Geometry”齿轮宏观参数设计，可以快速地进行齿轮的宏观参数设置，并对齿轮进行校核计算；第二个为“Gear Micro Geometry”齿轮微观参数设计，可以对齿轮的微观修形进行分析优化；第三个为“Cylindrical Gear Manufacturing”圆柱齿轮制造分析，可以对齿轮刀具、工艺等和生产制造相关的内容进行优化模拟；第四个和第五个分别为锥齿轮制造分析和摆线针轮设计分析，使用频率不高。
在DRIVA模块，可以进行齿轮系统的动力性分析；在Electric Machines模块可以使用MASTA进行电机设计和电磁性能分析。这两个模块的使用频率不如前面几个模块的使用频率高。
3、蓝色框内的模型树区域：此处包含了整个模型的各个零部件，可以通过创建Assembly组件对多个零部件进行管理，如图6所示，显示了不同轴组件的分类管理。需要说明的是，Assembly只是为了方便对零部件进行显示和管理，可以对零部件进行随意拖动来改变其组件归属。
4、橙色框内的属性栏：当鼠标点中模型树中的整个总成或某个零部件后，可以在属性栏区域显示其对应的属性设置，如齿轮、轴或轴承等相关属性的设置，如图7~图8所示。
图7~图8显示的是将属性栏单独拖出的状态，也可将其拖至模型树下方，操作如下：鼠标点中“Properties”处，然后拖动至模型树下方，当出现位置图标时，鼠标拖至十字图标的下方图标松开即可，如图9所示。
5、紫色框内的设计和报告区域：可以进行模型的2D或3D显示，如图10所示。也可以进行计算结果的报告显示，如齿轮安全系数等，如图11所示。
6、黑色框内的状态栏：可以显示整个系统出现的错误、警告和信息，如图12所示。
除此之外，各个界面可以进行拖动，以方便显示和查看。
后面将对MASTA软件在齿轮系统设计开发方面常用的几个模块分别进行介绍。
（部分内容来自MASTA软件B站视频，仅供学习参考）
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