Червячная передача с корректируемым передаточным отношением и потерями трения
Simscape / Автомобильная трансмиссия / GearsSimscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы
Блок представляет вращательный механизм, который ограничивает две связанных оси автомобильной трансмиссии, червь (W) и механизм (G), чтобы вращаться вместе в фиксированном отношении, которое вы задаете. Можно выбрать, вращается ли механизм в положительном или отрицательном направлении. Правое вращение является положительным направлением. Если поток червя является правой рукой, ω W и ω G имеют тот же знак. Если поток червя является левой рукой, ω W и ω G имеют противоположные знаки.
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.
| R WG | Передаточное отношение |
| ω W | Червь угловая скорость |
| ω G | Механизм угловая скорость |
| α | Нормальный угол давления |
| λ | Ведущий угол червя |
| L | Вывод червя |
| d | Диаметр подачи червя |
| τ G | Крутящий момент механизма |
| τ W | Закрутите на черве |
| 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 G = 0, крутящий момент трения введен через гиперболическую функцию. |
| Франк τ | Установившееся значение трения закручивает в ω G → ∞. |
| k | Коэффициент трения |
| ηWG | Закрутите эффективность передачи от червя к механизму |
| ηGW | Закрутите эффективность передачи от механизма, чтобы собрать червей |
| p th | Порог степени |
[μ W μ G] | Вектор вязких коэффициентов трения для червя и механизма |
Червячная передача налагает одно кинематическое ограничение на две связанных оси:
ω W = R WGωG.
Эти две степени свободы уменьшаются до одной независимой степени свободы. Соглашение пары механизма прямой передачи (1,2) = (W, G).
Передача крутящего момента:
R WGτW – τ G – потеря τ = 0,
с потерей τ = 0 в идеальном случае.
В неидеальном случае, потеря τ ≠ 0. Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Образцовые Механизмы с Потерями.
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 · tanλ).
В постоянном случае трения вы задаете η WG и η GW, независимо от геометрических деталей.
η GW имеет два отличных режима, в зависимости от ведущего угла λ, разделенный точкой с автоблокировкой в который η GW = 0 и cosα = k/tanλ.
В режиме перестройки η GW> 0, и сила, действующая на гайку, может вращать винт.
В режиме с автоблокировкой η GW <0, и внешний крутящий момент должен быть применен к винту, чтобы выпустить в противном случае заблокированный механизм. Чем более отрицателен η GW, тем больше крутящий момент должен быть, чтобы выпустить механизм.
η WG традиционно положителен.
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.
Вязкий коэффициент трения μ W управляет вязким крутящим моментом трения, испытанным червем от смазанных, неидеальных потоков механизма и вязких потерь переноса. Вязкий крутящий момент трения на оси автомобильной трансмиссии червя является –μWωW. ω W является угловой скоростью червя относительно его монтирования.
Вязкий коэффициент трения μ G управляет вязким крутящим моментом трения, испытанным механизмом, в основном от вязких потерь переноса. Вязкий крутящий момент трения на оси автомобильной трансмиссии механизма является –μGωG. ω G является угловой скоростью механизма относительно его монтирования.
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Кулоново трение замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
| Порт | Описание |
|---|---|
| W | Вращательный порт сохранения, представляющий компонент червя |
| G | Вращательный порт сохранения, представляющий компонент механизма |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |
Передаточное отношение или коэффициент передачи RWG, определенный как отношение червя угловая скорость к механизму угловая скорость. Значением по умолчанию является 25.
Выберите направленный смысл вращения механизма, соответствующего положительному вращению червя. Значением по умолчанию является Right-hand. Если вы выбираете Left-hand, вращение червя в обычно присвоенном положительном направлении приводит к вращению механизма в отрицательном направлении.
Параметры для того, чтобы поймать в сети потери меняются в зависимости от выбранного варианта блока — это с тепловым портом для теплового моделирования или этого без теплового порта.
Вектор вязких коэффициентов трения [μ W
μ G], для червя и механизма, соответственно. Значением по умолчанию является [0 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.
