Набор механизма Leadscrew потокового винта вращения и перевода гайки, с корректируемым потоком и потерями трения
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы / Вращательно-переводный
Блок Leadscrew представляет потоковый вращательно-переводный механизм, который ограничивает две связанных оси автомобильной трансмиссии, винт (S) и гайка (N), к, соответственно, вращает и переводит вместе в фиксированном отношении, которое вы задаете. Можно выбрать, переводит ли ось гайки в положительном или отрицательном направлении, когда винт вращается в положительном правом направлении. Если спираль винта является правой рукой, ω S и v N имеют тот же знак. Если спираль винта является левой рукой, ω S и v N имеют противоположные знаки. Для образцовых деталей см. Модель Механизма Leadscrew.
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.
Leadscrew налагает одно кинематическое ограничение на две связанных оси:
ω SL = 2πvN.
Коэффициент передачи является NS R = 2π/L. L является выводом винта, переводным смещением гайки для одного поворота винта. С точки зрения этого отношения кинематическое ограничение:
ω S = R NSvN.
Эти две степени свободы уменьшаются до одной независимой степени свободы. Соглашение пары механизма прямой передачи (1,2) = (S, N).
Передача силы крутящего момента:
R NSτS + F N – потеря F = 0,
с потерей F = 0 в идеальном случае.
В неидеальном случае, потеря F ≠ 0. Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Образцовые Механизмы с Потерями.
В случае трения контакта η SN и NS η определяются:
Геометрия поточной обработки гайки винта, заданная ведущим углом λ и высшая точка, распараллеливает полуугол α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
η SN = (cosα – k · tanα) / (cosα + k/tanλ),
NS η = (cosα – k/tanλ) / (cosα + k · tanα).
В постоянном случае эффективности вы задаете η SN и NS η, независимо от геометрических деталей.
NS η имеет два отличных режима, в зависимости от ведущего угла λ, разделенный точкой с автоблокировкой в который NS η = 0 и cosα = k/tanλ.
В режиме перестройки, NS η> 0. Сила, действующая на гайку, может вращать винт.
В режиме с автоблокировкой, NS η <0. Внешний крутящий момент должен быть применен к винту, чтобы выпустить в противном случае заблокированный механизм. Чем более отрицателен NS η, тем больше крутящий момент должен быть, чтобы выпустить механизм.
η SN традиционно положителен.
η эффективности сцепления между винтом и гайкой полностью активен, только если переданная степень больше, чем порог степени.
Если степень является меньше, чем порог, фактическая эффективность автоматически упорядочена к единице в нулевой скорости.
Вязкий коэффициент трения μ управляет вязким крутящим моментом трения, испытанным винтом от смазанных, неидеальных потоков механизма. Вязкий крутящий момент трения на оси автомобильной трансмиссии винта является –μSωS. ω S является угловой скоростью винта относительно его монтирования.
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Кулоново трение замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
| Порт | Описание |
|---|---|
| S | Вращательный порт сохранения, представляющий винт |
| N | Переводный порт сохранения, представляющий гайку |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |
Переводное смещение L гайки на оборот винта. Значением по умолчанию является 0.015.
Из выпадающего списка выберите модули. Значением по умолчанию являются метры (m).
Выберите направленный смысл вращения винта, соответствующего положительному переводу гайки. Значением по умолчанию является Right-hand. Альтернативной опцией является Left-hand.
Параметры для меняются в зависимости от выбранного варианта блока — один с тепловым портом для теплового моделирования и один без него.
Вязкий коэффициент трения μ S для винта. Значением по умолчанию является 0.
Из выпадающего списка выберите модули. Значением по умолчанию являются ньютон-метры / (радианы/секунда) (N*m/(rad/s)).
Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры. Значением по умолчанию является 50 J/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.
Для оптимальной производительности симуляции используйте Meshing Losses> настройка по умолчанию параметра Friction model, No meshing losses - Suitable for HIL simulation.
