Червячная передача планеты Sun
Планетарная группа механизма поставщика услуг, планеты червя, и колес солнца с корректируемым передаточным отношением, собирает червей тип потока и потери трения
Библиотека
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы / Планетарные Субкомпоненты
Описание
Блок Sun-Planet Worm Gear представляет две степени свободы планетарный механизм, созданный от поставщика услуг, солнца и механизмов планеты. Типом механизмы солнца и планеты пересечены спиральные механизмы шпоры, расположенные как передача червячной передачи, в которой механизм планеты является червем. Такие передачи используются в дифференциале типа 1 Торсена. При передаче степени механизм солнца может независимо вращаться червем (планета) механизм, или поставщиком услуг или обоими.
Вы задаете фиксированное передаточное отношение, которое определяется как отношение червя угловая скорость к механизму солнца угловая скорость. Вы управляете направлением путем установки типа потока червя, левой или правой руки. Вращение правого червя в положительном направлении заставляет механизм солнца вращаться в положительном направлении также. Положительные направления механизма солнца и поставщика услуг являются тем же самым.
Тепловое моделирование
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.
Модель червячной передачи планеты Sun
Образцовые переменные
| R WG | Механизм или передача, отношение, определенное как отношение червя угловая скорость к механизму угловая скорость. Отношение положительно для правого червя и отрицания для левого червя. |
| ω S | Угловая скорость механизма солнца |
| ω P | Планета (то есть, червь) угловая скорость |
| ω C | Поставщик услуг угловая скорость |
| SC ω | Угловая скорость солнца относительно поставщика услуг |
| α | Нормальный угол давления |
| λ | Ведущий угол червя |
| L | Вывод червя |
| d | Диаметр подачи червя |
| τ S | Крутящий момент применился к валу солнца |
| τ P | Крутящий момент применился к валу планеты |
| τ C | Крутящий момент применился к валу поставщика услуг |
| Потеря τ | Закрутите потерю из-за запутывающего трения. Потеря зависит от эффективности устройства и направления потока энергии. Чтобы избежать резкого изменения крутящего момента трения в ω S = 0, крутящий момент трения введен через гиперболическую функцию. |
| τ instfr | Мгновенное значение крутящего момента трения, добавленного к модели, чтобы моделировать потери трения |
| Франк τ | Установившееся значение крутящего момента трения |
| k | Коэффициент трения |
| η WG | Эффективность для передачи степени червячной передачи |
| η GW | Эффективность для передачи степени червя механизма |
| p th | Порог степени |
| SC μ | Поставщик услуг Sun вязкий коэффициент трения |
| ТУАЛЕТ μ | Поставщик услуг червя вязкий коэффициент трения |
Идеальные ограничения механизма и передаточное отношение
Червячная передача планеты Sun налагает одно кинематическое ограничение на три связанных оси:
ω S = ω P/RWG + ω C.
Механизм имеет две независимых степени свободы. Пара механизма (1,2) = (S, P).
Передача крутящего момента:
R WGτP + τ S – потеря τ = 0,
τ C = – τ S,
с потерей τ = 0 в идеальном случае.
Неидеальные ограничения механизма
Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Образцовые Механизмы с Потерями.
В неидеальном механизме угловая скорость и геометрические ограничения неизменны. Но переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Кулоново трение между потоком появляется на W и G, охарактеризованном коэффициентом трения k или постоянная эффективность [η WG, η GW]
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными вязкими коэффициентами трения SC μ и μ WC
Поскольку передача включает червячную передачу, эффективность отличается для прямой и противоположной передачи степени. Следующая таблица показывает значение эффективности для всех комбинаций передачи степени.
| Ведущий вал | Управляемый вал | ||
| Планета | Sun | Поставщик услуг | |
| Планета | нет данных | η WG | η WG |
| Sun | η GW | нет данных | Никакая потеря |
| Поставщик услуг | η GW | Никакая потеря | нет данных |
Геометрическое поверхностное трение контакта
В случае трения контакта η WG и η GW определяются:
Геометрия поточной обработки червячной передачи, заданная ведущим углом λ и нормальный угол давления α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
η WG = (cosα – k · tanλ) / (cosα + k/tanλ),
η GW = (cosα – k/tanλ) / (cosα + k · tanα).
Постоянная эффективность
В постоянном случае эффективности вы задаете η WG и η GW, независимо от геометрических деталей.
И отрицательная эффективность с автоблокировкой
Если вы устанавливаете эффективность для противоположного потока энергии к отрицательной величине, train показывает автоблокировку. Степень не может быть передана от механизма солнца, чтобы собрать червей и от поставщика услуг, чтобы собрать червей, если некоторый крутящий момент не применяется к червю, чтобы выпустить train. В этом случае абсолютное значение эффективности задает отношение, в котором выпущен train. Чем меньший train ведут угол, тем меньший противоположная эффективность.
Поймать в сети эффективность
η эффективности сцепления между червем и механизмом 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.
Вязкая сила трения
Вязкие коэффициенты трения подшипников поставщика услуг червя и поставщика услуг солнца управляют вязким крутящим моментом трения, испытанным поставщиком услуг от смазанных, неидеальных потоков механизма. Для получения дополнительной информации смотрите Неидеальные Ограничения Механизма.
Ограничения
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Кулоново трение замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
Порты
| Порт | Описание |
|---|---|
| C | Вращательный порт сохранения, представляющий поставщика услуг механизма |
| W | Вращательный порт сохранения, представляющий червячную передачу |
| S | Вращательный порт сохранения, представляющий механизм солнца |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |
Параметры
Основной
- Gear ratio
Передаточное отношение или коэффициент передачи R WG, определенный как отношение червя угловая скорость к механизму угловая скорость. Значением по умолчанию является
25.- Worm thread type
Выберите направленный смысл вращения механизма, соответствующего положительному вращению червя. Значением по умолчанию является
Right-hand. Если вы выбираетеLeft-hand, вращение червя в обычно присвоенном положительном направлении приводит к вращению механизма в отрицательном направлении.
Поймать в сети потери
Параметры для того, чтобы сцепиться и потери трения меняются в зависимости от выбранного варианта блока — один с тепловым портом для теплового моделирования и один без него.
Вязкие потери
- Worm-carrier and sun-carrier viscous friction coefficients
Вектор вязких коэффициентов трения [μ WC SC μ], для валов поставщика услуг червя и поставщика услуг солнца, соответственно. Значением по умолчанию является
[0 0].Из выпадающего списка выберите модули. Значением по умолчанию являются ньютон-метры / (радианы/секунда) (
N*m/(rad/s)).
Тепловой порт
- Thermal mass
Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры. Значением по умолчанию является
50J/K.- Initial temperature
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
300K.
Симуляция в реальном времени
Аппаратно-программное моделирование
Для оптимальной производительности симуляции используйте Meshing Losses> настройка по умолчанию параметра Friction model, No meshing losses - Suitable for HIL simulation.