Простой механизм основы и колеса последователя с корректируемым передаточным отношением, потерями трения и инициированными отказами
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы
Блок Simple Gear представляет коробку передач, которая ограничивает связанные оси автомобильной трансмиссии основного механизма, B, и механизма последователя, F, к corotate с фиксированным отношением, которое вы задаете. Вы выбираете, вращается ли ось последователя в том же или противоположном направлении как основная ось. Если они вращаются в том же направлении, угловой скорости последователя, ωF и угловой скорости основы, ωB, имеют тот же знак. Если они вращаются в противоположных направлениях, ωF и ωB имеют противоположные знаки.
Кинематическое ограничение, которое блок Simple Gear налагает на две связанных оси,
где:
rF является радиусом механизма последователя.
ωF является угловой скоростью механизма последователя.
rB является радиусом основного механизма.
ωB является угловой скоростью основного механизма.
Основное последователем передаточное отношение
где:
NB является количеством зубов в основном механизме.
NBF является количеством зубов в механизме последователя.
Сокращение этих двух степеней свободы к одной независимой степени свободы приводит к уравнению передачи крутящего момента
где:
τB является входным крутящим моментом.
τF является выходным крутящим моментом.
τloss является потерей крутящего момента из-за трения.
Для идеального случая, .
В неидеальном случае, . Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Образцовые Механизмы с Потерями.
В неидеальной паре механизма (B, F), угловая скорость, радиусы механизма и зубные ограничения механизма неизменны. Но переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Кулоново трение между зубами появляется на механизмах B и F, охарактеризованный эффективностью, η
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными вязкими коэффициентами трения, μ
В постоянном случае эффективности η является постоянным, независимым от загрузки или переданной степени.
В зависимом загрузкой случае эффективности η зависит от загрузки или степени, переданной через механизмы. Для любого потока энергии,
где:
τCoul является кулоновым зависимым крутящим моментом трения.
k является коэффициентом пропорциональности.
τidle является сетевым крутящим моментом, действующим на входной вал в нерабочем режиме.
Эффективность, η, связана с τCoul в стандарте, предыдущей форме, но становится зависящей от загрузки:
Если вы включаете отказы для блока, эффективность изменяется в ответ на одну или оба из этих триггеров:
Время симуляции — отказ происходит в требуемое время.
Поведение симуляции — отказ происходит в ответ на внешний триггер. Включение внешнего триггера отказа представляет порт T.
Если триггер отказа происходит для остатка от симуляции, блок использует неработающую эффективность одним из этих способов:
В течение вращения
Когда угол поворота в неработающей области значений, которую вы задаете
Можно программировать блок, чтобы выпустить дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке.
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем выбора теплового варианта блока. Выбор теплового варианта:
Представляет порт H, порт сохранения в тепловой области.
Включает параметр Thermal mass, который позволяет вам задавать способность компонента сопротивляться изменениям в температуре.
Включает параметр Initial Temperature, который позволяет вам устанавливать начальную температуру.
Чтобы выбрать тепловой вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и, из контекстного меню, выберите Simscape> Block choices. Выберите вариант, который включает тепловой порт.
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Кулоново трение замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
