Муфта сцепления с дисковыми пластинами, которые участвуют, когда давление пластины превышает порог
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Муфты
Этот блок представляет муфту сцепления с двумя плоскими наборами пластины трения, которые входят в контакт, чтобы участвовать. Муфта участвует, когда оказанное давление пластины превышает пороговое давление обязательства. После того, как занятый, пластины испытывают фрикционные крутящие моменты, которые позволяют им передать степень между карданными валами последователя и основой.
Муфта может быть двунаправлена или однонаправлена. Двунаправленная муфта может закрадываться в положительные и отрицательные направления. Однонаправленная муфта может уменьшиться только в положительном направлении. Направление промаха положительно, если вал последователя вращается быстрее, чем основной вал и отрицание, если это уменьшается медленнее. Блок задает скорость промаха как различие
где:
ω является скоростью промаха.
ω F является угловой скоростью карданного вала последователя.
ω B является угловой скоростью основного карданного вала.
Блок обеспечивает входной порт физического сигнала (P) для оказанного давления между пластинами муфты. Оказанное давление должно быть больше, чем или равным нулю и имеет модули Pascals. Если падения входного сигнала, ниже нуля, блок обрабатывает давление пластины как нуль.
Дисковая Муфта сцепления основана на Основной Муфте сцепления. Для полной модели муфты сцепления консультируйтесь со страницей с описанием блока Fundamental Friction Clutch. В этом разделе рассматриваются упрощенную модель, реализованную в Дисковой Муфте сцепления.
Когда вы применяете сигнал давления выше порога (P ≥ P th), блок Disk Friction Clutch может применить два вида трения к движению автомобильной трансмиссии, кинетическому и статичному. Муфта применяет кинетический крутящий момент трения только, когда одна ось автомобильной трансмиссии вращается относительно другой оси автомобильной трансмиссии. Муфта применяет статический крутящий момент трения, когда две блокировки осей автомобильной трансмиссии и вращаются вместе. Блок выполняет итерации посредством многоступенчатого тестирования, чтобы определить, когда заблокировать и разблокировать муфту.
Эта таблица суммирует переменные муфты.
Сожмите переменные
| Символ | Определение | Значение |
|---|---|---|
| ω | Относительная угловая скорость (промах) | ω F – ω B |
| ω Tol | Подсуньте допуск к блокировке муфты | См. следующую модель |
| P, P th | Сожмите давление и порог | Введите давление, оказанное на диски муфты; пороговое давление муфты: P th, P> 0. |
| P fric | Сожмите способность трения | макс. [(P – Pth), 0] |
| D | Сожмите фактор снижения нормы | См. следующую модель |
| N | Количество поверхностей трения | См. следующую модель |
| A | Площадь поверхности обязательства | См. следующую модель |
| Эффективность r | Эффективный радиус крутящего момента | Эффективная рука момента силы трения муфты |
| k K | Кинетический коэффициент трения | Безразмерный коэффициент кинетического трения дисков муфты. Функция ω. |
| k S | Статический коэффициент трения | Безразмерный коэффициент статического трения дисков муфты. |
| μ | Вязкий коэффициент сопротивления | См. следующую модель |
| τ K | Кинетический крутящий момент трения | См. следующую модель |
| τ S | Статический предел крутящего момента трения | (статическое трение достигает максимума фактор), · (кинетический крутящий момент трения для ω → 0) (См. следующую модель), |
Вместо того, чтобы требовать кинетических и статических предельных крутящих моментов трения как входных сигналов, Дисковая Муфта сцепления вычисляет кинетическое и статическое трение от параметров муфты, и входное давление сигнализируют о P.
Кинетический крутящий момент трения является положительной суммой вязкого перетаскивания и поверхностных крутящих моментов трения контакта:
τ K = μ ω + контакт τ.
(Кинетический крутящий момент трения выступает против относительного промаха и применяется с полным знаком "минус".) Трение контакта является продуктом шести факторов:
Контакт τ = k K · DN · эффективность r · P fric · A ≥ 0.
Вы задаете кинетический коэффициент трения k K или как константа или как сведенная в таблицу дискретная функция относительной угловой скорости ω. Сведенная в таблицу функция принята, чтобы быть симметричной для положительных и отрицательных величин относительной угловой скорости. Поэтому задайте k K для положительных значений ω только.
Муфта прикладывает нормальную силу от своего поршня как продукт способности трения муфты P fric и площадь поверхности обязательства A на каждой из поверхностей трения N. Сигнал давления P должен быть неотрицательным. Если P является меньше, чем P th, муфта не применяет трения вообще.
Эффективная эффективность r радиуса крутящего момента является эффективным радиусом, измеренным от оси автомобильной трансмиссии, в которой кинетические силы трения прикладываются во фрикционных поверхностях. Это связано с геометрией поверхности трения:
r o и r i - внешние и внутренние радиусы, соответственно, поверхности трения, смоделированной как кольцевой диск.
Муфта, снижающая норму факторного D, составляет износ муфты. Для новой муфты D является тем. Для муфты, приближающейся к “универсальной форме, носят” состояние:
Статический предел трения связан с кинетическим трением, установкой ω, чтобы обнулить и заменяющий кинетическое на статический коэффициент трения:
τS = k S · DN · эффективность r · P fric · A ≥ 0.
k S> k K, так, чтобы крутящий момент τ, необходимый через муфту, чтобы разблокировать его путем преодоления статического трения, был больше, чем кинетическое трение в момент разблокирования, когда ω = 0.
Статическая область значений крутящего момента трения или пределы затем заданы симметрично как:
τ S ≡ τ S + = –τS–.
Состояние ожидания Дисковой Муфты сцепления идентично Состоянию ожидания Основной Муфты сцепления с заменой положительного кинетического условия трения (τ K> 0) положительным полным условием трения муфты (P ≥ P th).
Степень, рассеянная муфтой, является |ω · τ K |. Муфта рассеивает степень, только если это оба уменьшается (ω ≠ 0) и применяет кинетическое трение (τ K> 0).
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры через дополнительный тепловой порт сохранения. По умолчанию тепловой порт скрыт. Чтобы представить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и, из контекстного меню, выберите Simscape> Block choices. Выберите вариант, который включает тепловой порт. Задайте связанные тепловые параметры для компонента.
BВращательный порт сохранения, который представляет основной карданный вал
FВращательный порт сохранения, который представляет карданный вал последователя
PВходной порт физического сигнала для оказанного давления между пластинами муфты
HТепловой порт сохранения. Тепловой порт является дополнительным и является скрытым по умолчанию. Чтобы представить порт, выберите вариант, который включает тепловой порт.
Выберите метод параметризации, чтобы смоделировать геометрию трения муфты. Методом по умолчанию является Define effective radius.
Define effective radius — Образцовая геометрия трения с точки зрения дискового радиуса.
Define annular region — Образцовая геометрия трения с точки зрения размерностей кольца. Если вы выбираете эту опцию, видимое изменение параметров.
Выберите метод параметризации, чтобы смоделировать кинетический коэффициент трения. Опции и значения по умолчанию для этого параметра зависят от варианта, который вы выбираете для блока.
Опции:
Fixed kinetic friction coefficient — Обеспечьте фиксированное значение для кинетического коэффициента трения. Эта опция:
Только видимо, если вы используете вариант по умолчанию блока
Метод по умолчанию для параметризации варианта по умолчанию блока
Влияет на видимость других параметров
Table lookup kinetic friction coefficient — Задайте кинетический коэффициент трения одномерным поиском по таблице на основе относительной угловой скорости между дисками. Эта опция:
Только видимо, если вы используете вариант по умолчанию блока
Влияет на видимость других параметров
Temperature-dependent kinetic friction coefficient — Задайте кинетический коэффициент трения поиском по таблице на основе температуры. Эта опция:
Только видимо, если вы используете тепловой вариант блока
Метод по умолчанию для параметризации теплового варианта блока
Влияет на видимость других параметров
Temperature and speed-dependent kinetic friction coefficient — Задайте кинетический коэффициент трения поиском по таблице на основе температуры и относительной угловой скорости между дисками. Эта опция:
Только видимо, если вы используете тепловой вариант блока
Влияет на видимость других параметров
Temperature and speed-dependent kinetic friction coefficient
Безразмерный снижающий норму факторный D, который составляет дисковый износ муфты путем пропорционального сокращения трения муфты. Значением по умолчанию является 1.
Максимальная скорость промаха, в которой муфта может заблокировать. Скорость промаха является различием со знаком между основой и валом последователя угловые скорости, то есть, . Если кинетический крутящий момент трения является ненулевым, и переданный крутящий момент в статических пределах крутящего момента трения, то муфта блокирует, если фактическая скорость промаха падает ниже скоростного допуска. Значением по умолчанию является 0.001 rad/s.
Минимальный P давления th, в котором участвует муфта. Если входной сигнал давления падает ниже этого порога, муфта автоматически расцепляет. Значением по умолчанию является 100 Pa.
Вязкий коэффициент трения μ применился к относительному промаху ω между осями последователя и основой. Значением по умолчанию является 0 N*m/(rad/s).
Состояние муфты в начале симуляции. Муфта может быть в одном из двух состояний, заблокированных и разблокированных. Заблокированная муфта ограничивает основу и валы последователя вращаться в той же скорости, то есть, как единый блок. Разблокированная муфта позволяет этим двум валам вращаться в различных скоростях, приводящих к промаху между пластинами муфты. Настройкой по умолчанию является Unlocked.
Эти тепловые параметры только видимы, когда вы выбираете вариант блока, который включает тепловой порт.
Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры. Значением по умолчанию является 25 kJ/K.
Температура компонента в начале симуляции. Начальная температура изменяет эффективность компонента согласно вектору эффективности, который вы задаете, влияя на запутывающий запуск или потери трения. Значением по умолчанию является 300 K.
Дифференциал | Основная муфта сцепления | Гидротрансформатор | Переменная передача отношения