Коническая муфта, муфта собаки и переводный стопор, собранный, чтобы обеспечить сглаженное обязательство механизма
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Муфты
Блок представляет синхронизатор, который содержит муфту собаки, коническую муфту и переводный стопор. Связь сдвига сначала переводит, чтобы затронуть коническую муфту. Фрикционный крутящий момент заставляет связь сдвига и конический вал муфты вращаться на равной скорости. Когда сила, действующая на связь сдвига, превышает силу стопора, муфта собаки может участвовать.
Схематическое иллюстрирует синхронизатор в разъединенном состоянии. В этом состоянии звонок (R) и концентратор (H) валы может вращаться независимо на различных скоростях. Чтобы синхронизировать звонок и скорости вала концентратора, связь сдвига (S) переводит к валу концентратора, чтобы затронуть коническую муфту. Поверхности трения конической муфты производят фрикционный крутящий момент, который компенсирует скорости вращения валов концентратора и звонка. Зубы муфты собаки (T) могут участвовать, когда переводная сила, действующая на связь сдвига, превышает пиковую силу стопора. Пиковая сила стопора должна позволить достаточному количеству времени и нормальной силе компенсировать звонок и скорости вала концентратора так, чтобы муфта собаки могла участвовать.
Модель реализует Муфту Собаки, Переводный Стопор и измененную версию Конических блоков Муфты. Обратитесь к каждой странице с описанием блока для получения дополнительной информации о соответствующей функции блока. Можно использовать аналогичный подход к образцовым настроенным версиям синхронизатора. Одним примером является Передача (Подробная) подсистема в модели sdl_vehicle_manual_transmission.
Связи R и H являются механическими вращательными портами сохранения, которые представляют звонок (R) и концентрируют (H), соответственно. Связь S является механическим переводным портом сохранения, который представляет кольцевой указатель переключателя.
X1 связей и X2 являются физическим сигналом выходные параметры, которые сообщают о положениях связи сдвига муфты собаки и конической муфты, соответственно. Положения связи сдвига являются нулем, когда муфта полностью расцеплена. Когда муфта собаки полностью занята, положение связи сдвига муфты собаки имеет значение, равное сумме разрыва кольцевого концентратора муфты собаки и зубной высоты. Когда коническая муфта полностью занята, коническое положение связи сдвига муфты имеет значение, равное коническому разрыву кольцевого концентратора муфты.
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 не составляет эффекты инерции. Можно добавить блок Simscape™ Inertia в каждом порте, чтобы добавить инерцию в модель синхронизатора.
SСохранение переводного порта, который представляет связь сдвига
RСохранение вращательного порта, который представляет кольцевой вал
HСохранение вращательного порта, который представляет вал концентратора
X1Выходной порт физического сигнала, который измеряет значение перевода муфты собаки
X2Выходной порт физического сигнала, который измеряет значение конического перевода муфты
TТепловой порт сохранения. Тепловой порт является дополнительным и является скрытым по умолчанию. Чтобы представить порт, выберите вариант, который включает тепловой порт.
Методы, которые доступны для параметризации передачи крутящего момента, зависят от варианта блока, который вы используете. Если вы используете вариант по умолчанию, который не имеет никакого теплового порта, вы параметризовали блок с помощью одной из опций для параметра Torque Transmission Model. Если вы выбираете вариант, который имеет тепловой порт, вы параметризовали блок на основе температуры.
Средний радиус зубов муфты. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 50 mm.
Относительная угловая скорость между звонком и валами концентратора, выше которых не может участвовать муфта собаки. Значение характерно для определенной коробки передач или передачи и должно быть минимизировано, чтобы избежать высокого динамического влияния во время зацепления. Значением по умолчанию является inf rad/s.
Общие параметры для конической муфты:
Наружный диаметр полотна материала трения, которое выравнивает конические диски муфты. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 150 mm.
Внутренний диаметр полотна материала трения, которое выравнивает конические диски муфты. Параметр должен быть больше, чем нуль, но меньшим, чем значение Contact surface maximum diameter.
Половина угла конуса муфты. Параметр должен быть больше, чем нуль и меньше чем или равным 90 градусам. Значением по умолчанию является 12 deg.
Относительная скорость, ниже которой две поверхности могут заблокировать. Поверхности блокируют, если крутящий момент через B и вращательные порты F является меньше, чем продукт эффективного радиуса, статического коэффициента трения и прикладывавшей нормальной силы. Значением по умолчанию является 0.001 rad/s.
Нормальная сила применилась к порту N физического сигнала, применяется к контакту, только если сумма силы превышает значение параметра Threshold force. Силы ниже Threshold force не прикладываются, и нет, следовательно, никакого переданного фрикционного крутящего момента. Значением по умолчанию является 1 N.
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:
Видимо, только 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:
Видимо, только 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:
Видимо, только 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:
Видимо, только если вы используете вариант по умолчанию блока
Влияет на видимость других параметров
Temperature and speed-dependent kinetic friction coefficient
Пиковая сила сдвига стопора. Значением по умолчанию является 500 N.
Ширина области, где стопор показывает силу сдвига. Значением по умолчанию является 3 mm.
Вязкий коэффициент трения в поверхности контакта стопора. Параметр должен быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 0.1 N/(m/s).
Отношение кинетического трения к пиковой силе сдвига стопора. Параметр используется, чтобы установить значение кинетического трения. Параметр должен быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 0.01.
Скорость требуется для пикового кинетического трения в поверхности контакта стопора. Параметр гарантирует, что сила непрерывна, когда направление перемещения изменяется, увеличивая числовую устойчивость симуляции. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 0.05 m/s.
Направление связь сдвига должно перевести вперед, чтобы затронуть муфту. Настройкой по умолчанию является Positive shift linkage displacement engages clutch
Расстояние между звонком и собакой сжимает концентратор со звонком, от которого полностью отрекаются. Параметр указывает, что максимум путешествует на расстояние, если требования обязательства не удовлетворяются. Параметр должен быть больше, чем значение Ring-hub clearance when cone clutch disengaged. Значением по умолчанию является 5 mm.
Минимальное значение зуба накладывается, вне которого муфта собаки рассматривается занятой. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 3 mm.
Высота собаки сжимает зубы. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 10 mm.
Расстояние между звонком и конусом сжимает концентратор, когда от звонка полностью отрекаются. Коническая муфта может начать участвовать, если ползунок перевел это расстояние. Звонок может путешествовать только на это расстояние, если требования обязательства не удовлетворены. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 3 mm.
Жесткая остановка, которая препятствует тому, чтобы связь сдвига переместилась вне полностью разъединенного положения. Выбор включает:
No hard stop when fully disengaged
Hard stop when fully disengaged
Настройкой по умолчанию является Hard stop when fully disengaged.
Жесткость жестких остановок с обеих сторон собаки сжимает звонок. Модель принимает звонок, и остановки ведут себя эластично. Свяжитесь деформация пропорциональна приложенной силе и обратной величине жесткости контакта. Значение жесткости должно быть присвоено со ссылкой на параметр Tooth overlap to engage. Слишком низкая жесткость могла заставить деформацию превышать необходимое перекрытие и инициировать ложное обязательство. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 1e+6 N/m.
Жесткость жестких остановок с обеих сторон конического звонка муфты. Модель принимает звонок, и остановки ведут себя эластично. Свяжитесь деформация пропорциональна приложенной силе и обратной величине жесткости контакта. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 1e+6 N/m.
Переводное затухание контакта между собакой сжимает звонок и концентратор. Значение затухания обратно пропорционально количеству колебаний, которые происходят после влияния. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 1e+3 N/(m/s).
Переводное затухание контакта между конической муфтой звонит и концентратор. Значение затухания обратно пропорционально количеству колебаний, которые происходят после влияния. Параметр должен быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 1e+3 N/(m/s).
Вязкий коэффициент трения для относительного переводного движения между концентратором и звонком. Значение параметра зависит от состояния смазки и качества контакта с поверхностями. Коэффициент должен быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 100 N/(m/s).
Начало настройки конуса и муфт собаки. Выбор включает:
All clutches unlocked — Конус и собака сжимают нулевой крутящий момент передачи между валами концентратора и звонком.
Cone clutch locked — Коническая муфта передает крутящий момент между валами концентратора и звонком.
All clutches locked — Конус и собака сжимают крутящий момент передачи между валами концентратора и звонком.
Значением по умолчанию является All clutches unlocked.
Исходное положение секции связей сдвига, которая присоединяет к муфте собаки. Значение параметра имеет следующие ограничения:
| Направление перемещения связи | Состояние муфты собаки | Ограничение параметра |
|---|---|---|
Positive shift linkage displacement engages clutch | Первоначально занятый | Параметр должен быть больше, чем сумма параметров Ring-hub clearance when dog clutch disengaged и Tooth overlap to engage |
| Первоначально расцепленный | Параметр должен быть меньшим, чем сумма параметров Ring-hub clearance when dog clutch disengaged и Tooth overlap to engage | |
Negative shift linkage displacement engages clutch | Первоначально занятый | Отрицательный из параметра должно быть больше, чем сумма параметров Ring-hub clearance when dog clutch disengaged и Tooth overlap to engage |
| Первоначально расцепленный | Отрицательный из параметра должно быть меньшим, чем сумма параметров Ring-hub clearance when dog clutch disengaged и Tooth overlap to engage |
Значением по умолчанию является 0 mm.
Исходное положение секции связей сдвига, которая присоединяет к конической муфте. Значение параметра имеет следующие ограничения:
| Направление перемещения связи | Состояние муфты собаки | Ограничение параметра |
|---|---|---|
Positive shift linkage displacement engages clutch | Первоначально занятый | Параметр должен быть больше, чем значение Ring-hub clearance when cone clutch disengaged |
| Первоначально расцепленный | Параметр должен быть меньшим, чем значение Ring-hub clearance when cone clutch disengaged | |
Negative shift linkage displacement engages clutch | Первоначально занятый | Отрицательный из параметра должно быть больше, чем значение Ring-hub clearance when dog cone disengaged |
| Первоначально расцепленный | Отрицательный из параметра должно быть меньшим, чем значение Ring-hub clearance when dog cone disengaged |
Значением по умолчанию является 0 mm.
Начальный угол между звонком и фрагментами концентратора муфты собаки. Если муфта расцеплена, начальный угол должен находиться в диапазоне-π/N ≤ θ ≤ + π/N, где N обозначает количество зубов в муфте собаки. Если муфта занята, начальный угол должен быть в области значений-δ/2 ≤ θ ≤ + δ/2, где δ является углом обратной реакции. Значением по умолчанию является 0 deg.
Этот параметр только видим, если вы выбираете вариант блока, который не включает тепловой порт и установить Dog Clutch> Torque transmission model к Dynamic with backlash.
Эти тепловые параметры видимы только, 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 50 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.
Чтобы оптимизировать вашу модель для линеаризации, используйте Dog Clutch> настройка по умолчанию параметра Torque transmission model, Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization.
Для оптимальной производительности симуляции используйте Dog Clutch> настройка по умолчанию параметра Torque transmission model, Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization.
Коническая муфта | Муфта собаки | Двусторонний синхронизатор | Переводный стопор