Limited Slip Differential
Ограниченный дифференциал как планетарный конический механизм
Описание
Блок Limited Slip Differential реализует дифференциал как планетарную коническую зубчатую передачу. Блок соответствует, скос карданного вала связывают с короной (кольцевой) конический механизм. Можно задать:
Отношение поставщика услуг к карданному валу
Коронуйте местоположение колеса
Вязкие и ослабляющие коэффициенты для осей и поставщика услуг
Тип связи промаха
Используйте блок в анализе автомобильной трансмиссии уровня системы, чтобы составлять передачу степени с передачи на колеса. Блок подходит для использования в оборудовании в цикле рабочих процессах оптимизации и (HIL). Все параметры являются настраиваемыми.
В ограниченном дифференциале промаха, чтобы препятствовать тому, чтобы одно из колес уменьшилось, дифференциал разделяет, крутящий момент применился к левым и правым осям. С различным крутящим моментом, к которому применяются оси, колеса могут переместиться в различные скорости вращения, предотвратив промах. Реализации блока три метода для связи различных крутящих моментов применились к осям:
Предварительно загруженная идеальная муфта
Подсуньте зависимые скоростью данные о крутящем моменте
Введите зависимые данные о крутящем моменте крутящего момента
Блок использует систему координат, которая производит положительную шину и движение транспортного средства для стандартного механизма, передачи и дифференциальных настроек. Стрелки указывают на положительное движение.
Эффективность
Чтобы составлять КПД блока, используйте параметр Efficiency factors. Эта таблица суммирует реализацию блока для каждой установки.
Установка | Реализация |
---|
Constant
| Постоянный КПД, который можно установить параметром Constant efficiency factor, eta. |
Driveshaft torque, temperature and speed
| КПД как функция основного входного крутящего момента механизма, температуры воздуха и скорости карданного вала. Используйте эти параметры, чтобы задать интерполяционную таблицу и точки останова:
Efficiency lookup table, eta_tbl Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts Efficiency speed breakpoints, omega_bpts Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts
Для температуры воздуха вы можете также:
Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт. Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb.
Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink). |
Учет степени
Для учета степени блок реализует эти уравнения.
Сигнал шины | Описание | Уравнения |
---|
PwrInfo
|
PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками
| PwrDriveshft
| Механическая энергия от карданного вала |
|
PwrAxl1
| Механическая энергия от оси 1 |
|
PwrAxl2
| Механическая энергия от оси 2 |
|
PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный
| PwrMechLoss
| Общие потери мощности |
|
PwrDampLoss
| Потери мощности из-за затухания |
|
PwrCplngLoss
| Потери мощности, должные сжимать |
|
PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения
| PwrStoredShft
| Изменение уровня сохраненной внутренней энергии |
|
Динамика
Блок Limited Slip Differential реализует эти дифференциальные уравнения, чтобы представлять механический динамический ответ для механизма короны, оставленного ось и правильную ось.
Механический динамический ответ | Дифференциальное уравнение |
---|
Коронуйте механизм |
|
Оставленная ось |
|
Правильная ось |
|
Блок принимает жесткое соединение между механизмом короны и осями. Эти уравнения ограничений применяются.
Уравнения используют эти переменные.
N | Передаточное отношение поставщика услуг к карданному валу |
Jd | Вращательная инерция блока механизма короны |
bd | Коронуйте механизм линейное вязкое затухание |
ωd | Карданный вал угловая скорость |
| Подсуньте скорость |
J1 | Ось 1 вращательная инерция |
b1 | Ось 1 линейное вязкое затухание |
ω1 | Ось 1 скорость |
J2 | Ось 2 вращательной инерции |
b2 | Ось 2 линейных вязких затухания |
ω2 | Ось 2 угловых скорости |
η | Эффективность |
Td | Крутящий момент карданного вала |
T1 | Ось 1 крутящий момент |
T2 | Ось 2 крутящих момента |
Ti | Ось внутренний крутящий момент сопротивления |
Ti1 | Ось 1 внутренний крутящий момент сопротивления |
Ti2 | Ось 2 внутренних крутящих момента сопротивления |
μ | Коэффициент трения |
| Эффективный радиус муфты |
| Кольцевой диск внешний радиус |
Ri | Кольцевой диск внутренний радиус |
Fc | Сожмите силу |
Tc | Сожмите крутящий момент |
μ | Коэффициент трения |
Табличные блоки в Limited Slip Differential имеют эти установки параметров:
Идеальная связь муфты
Идеальная модель связи муфты использует скорость промаха оси и трение, чтобы вычислить крутящий момент муфты. Коэффициент трения является функцией скорости промаха.
Радиусы диска определяют эффективный радиус муфты, по которому действует сила муфты.
Скорости вращения осей определяют скорость промаха.
Подсуньте связь скорости
Чтобы вычислить крутящий момент муфты, модель связи скорости промаха использует данные о крутящем моменте, которые являются функцией скорости промаха. Скорости вращения осей определяют скорость промаха.
Введите связь крутящего момента
Чтобы вычислить крутящий момент муфты, входная модель связи крутящего момента использует данные о крутящем моменте, которые являются функцией входного крутящего момента.
Блок Open Differential принимает жесткое соединение между механизмом короны и осями. Эти уравнения ограничений применяются.
Порты
Входные параметры
развернуть все
DriveshftTrq
— Крутящий момент
scalar
Примененный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала механизма, в N · m.
Axl1Trq
— Крутящий момент
scalar
Ось 1 крутящий момент, T1, в N · m.
Axl2Trq
— Крутящий момент
scalar
Ось 2 крутящих момента, T2, в N · m.
Temp
— Температура
scalar
Температура, в K.
Зависимости
Создать этот порт:
Установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Выберите Input temperature.
Вывод
развернуть все
Info
— Сигнал шины
шина
Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.
Сигнал | Описание | Модули |
---|
Driveshft
| DriveshftTrq
| Крутящий момент карданного вала | N· |
DriveshftSpd
| Скорость карданного вала | rad/s |
Axl1
| Axl1Trq
| Ось 1 крутящий момент | N· |
Axl1Spd
| Ось 1 скорость | rad/s |
Axl2
| Axl2Trq
| Ось 2 крутящих момента | N· |
Axl2Spd
| Ось 2 скорости | rad/s |
Cplng
| CplngTrq
| Закрутите связь | N· |
CplngSlipSpd
| Подсуньте скорость | rad/s |
PwrInfo
| PwrTrnsfrd
| PwrDriveshft
| Механическая энергия от карданного вала | W |
PwrAxl1
| Механическая энергия от оси 1 | W |
PwrAxl2
| Механическая энергия от оси 2 | W |
PwrNotTrnsfrd
| PwrMechLoss
| Общие потери мощности | W |
PwrDampLoss
| Потери мощности из-за затухания | W |
PwrCplngLoss
| Потери мощности, должные сжимать | W |
PwrStoredShft
| PwrStoredShft
| Изменение уровня сохраненной внутренней энергии | W |
DriveshftSpd
— Угловая скорость
scalar
Карданный вал угловая скорость, ωd, в rad/s.
Axl1Spd
— Угловая скорость
scalar
Ось 1 угловая скорость, ω1, в rad/s.
Axl2Spd
— Угловая скорость
scalar
Ось 2 угловых скорости, ω2, в rad/s.
Параметры
развернуть все
Блокируйте опции
Efficiency factors
— Задайте настройку
Constant
(значение по умолчанию) | Driveshaft torque, speed and temperature
Чтобы составлять КПД блока, используйте параметр Efficiency factors. Эта таблица суммирует реализацию блока для каждой установки.
Установка | Реализация |
---|
Constant
| Постоянный КПД, который можно установить параметром Constant efficiency factor, eta. |
Driveshaft torque, temperature and speed
| КПД как функция основного входного крутящего момента механизма, температуры воздуха и скорости карданного вала. Используйте эти параметры, чтобы задать интерполяционную таблицу и точки останова:
Efficiency lookup table, eta_tbl Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts Efficiency speed breakpoints, omega_bpts Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts
Для температуры воздуха вы можете также:
Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт. Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb.
Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink). |
Interpolation method
— Метод
Flat
(значение по умолчанию) | Nearest
| Linear point-slope
| Linear Lagrange
| Cubic spline
Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink).
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Input temperature
— Создайте входной порт
off
(значение по умолчанию) | on
Выберите, чтобы создать входной порт Temp
для температуры.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Открытый дифференциал
Crown wheel (ring gear) located
— Задайте связь колеса короны
To the left of center-line
(значение по умолчанию) | To the right of center-line
Задайте связь колеса короны с карданным валом.
Carrier to drive shaft ratio, NC/ND
— Отношение
scalar
Передаточное отношение поставщика услуг к карданному валу, N.
Carrier inertia, Jd
— Инерция
scalar
Вращательная инерция блока механизма короны, Jd, в kg · м^2. Можно включать инерцию карданного вала.
Carrier damping, bd
— Затухание
scalar
Коронуйте механизм линейное вязкое затухание, bd, в N · m·.
Axle 1 inertia, Jw1
— Инерция
scalar
Ось 1 вращательная инерция, J1, в kg · м^2.
Axle 1 damping, bw1
— Затухание
scalar
Ось 1 линейное вязкое затухание, b1, в N · m·.
Axle 2 inertia, Jw2
— Инерция
scalar
Ось 2 вращательной инерции, J2, в kg · м^2.
Axle 2 damping, bw2
— Затухание
scalar
Ось 2 линейных вязких затухания, b2, в N · m·.
Axle 1 initial velocity, omegaw1o
— Скорость вращения
scalar
Ось 1 начальная скорость, ωo1, в rad/s.
Axle 2 initial velocity, omegaw2o
— Скорость вращения
scalar
Ось 2 начальных скорости, ωo2, в rad/s.
Constant efficiency factor, eta
Эффективность
1
(значение по умолчанию)
Постоянный КПД, η.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Constant
.
Efficiency lookup table, eta_tbl
— Интерполяционная таблица
M
- N
- L
массив
Безразмерный массив значений для КПД как функция:
Каждое значение задает КПД для определенной комбинации крутящего момента, скорости и температуры. Размер массивов должен совпадать с размерностями, заданными крутящим моментом, скоростью и температурными векторами точки останова.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts
— Закрутите точки останова
1
- M
вектор
Вектор входного крутящего момента, точек останова для КПД, в N · m.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Efficiency speed breakpoints, omega_bpts
— Точки останова скорости
1
- N
вектор
Вектор скорости, точек останова для КПД, в rad/s.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts
— Температурные точки останова
1
- L
вектор
Вектор температуры окружающей среды устанавливает точки останова для КПД в K.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Ambient temperature, Tamb
— Температура окружающей среды
scalar
Температура окружающего воздуха, Tair, в K.
Зависимости
Включить этот параметр:
Установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature
.
Очистите Input temperature.
Подсуньте связь
Coupling type
— Закрутите связь
Pre-loaded ideal clutch
(значение по умолчанию) | Slip speed dependent torque data
| Input torque dependent torque data
Задайте тип связи крутящего момента.
Number of disks, Ndisks
— Закрутите связь
scalar
Количество дисков.
Зависимости
Чтобы включить идеальные параметры муфты, выберите Pre-loaded ideal clutch
для параметра Coupling type.
Effective radius, Reff
— Радиус
scalar
Эффективный радиус, , используемый с прикладывавшей силой трения муфты, чтобы определить силу трения. Эффективный радиус задан как:
Уравнение использует эти переменные.
| Кольцевой диск внешний радиус |
| Кольцевой диск внутренний радиус |
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Pre-loaded ideal clutch
для параметра Coupling type.
Nominal preload force, Fc
Сила
scalar
Номинальное усилие предварительной нагрузки, в N.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Pre-loaded ideal clutch
для параметра Coupling type.
Friction coefficient vector, mu
— Трение
vector
Вектор коэффициентов трения.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Pre-loaded ideal clutch
для параметра Coupling type.
Slip speed vector, dw
— Скорость вращения
vector
Подсуньте вектор скорости в rad/s.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Pre-loaded ideal clutch
для параметра Coupling type.
Torque - slip speed vector, Tdw
— Крутящий момент
vector
Вектор крутящего момента, в N · m.
Зависимости
Чтобы включить параметры скорости промаха, выберите Slip speed dependent torque data
для параметра Coupling type.
Slip speed vector, dwT
— Скорость вращения
vector
Подсуньте вектор скорости в rad/s.
Зависимости
Чтобы включить параметры скорости промаха, выберите Slip speed dependent torque data
для параметра Coupling type.
Вектор крутящего момента, в N · m.
Зависимости
Чтобы включить входные параметры крутящего момента, выберите Input torque dependent torque data
для параметра Coupling type.
Вектор крутящего момента, в N · m.
Зависимости
Чтобы включить входные параметры крутящего момента, выберите Input torque dependent torque data
для параметра Coupling type.
Coupling time constant, tauC
— Постоянный
scalar
Связь постоянной времени, в s.
Ссылки
[1] Deur, J., Ivanović, V., Хэнкок, M. и Assadian, F. "Моделирование Активной Дифференциальной Динамики". В продолжениях ASME. Системы транспортировки. Издание 17, стр: 427-436.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Введенный в R2017a