Compound Planetary Gear

Планетарная зубчатая передача со ступенчатым механизмом планеты установлена

  • Библиотека:
  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

Описание

Блок Compound Planetary Gear представляет планетарную зубчатую передачу с составными механизмами планеты. Каждый составной механизм планеты является парой жестко соединенных и в длину расположенных механизмов различных радиусов. Один из этих двух механизмов затрагивает расположенный в центре механизм солнца, в то время как другой затрагивает внешний кольцевой механизм.

Соедините планетарный механизм

Блок моделирует составной планетарный механизм как структурное компонентно-ориентированное на Simscape™ Driveline™ блоки Ring-Planet и Sun-Planet. Рисунок показывает блок-схему этого структурного компонента.

Чтобы увеличить точность модели механизма, задайте свойства, такие как инерция механизма, запутывающие потери и вязкие потери. По умолчанию инерция механизма и вязкие потери приняты, чтобы быть незначительными. Блок позволяет вам задать инерцию внутренних механизмов планеты только. Чтобы смоделировать инерцию поставщика услуг, солнце и кольцевые механизмы, соединяют Simscape блоки Inertia с портами C, S и R.

Тепловое моделирование

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры через дополнительный тепловой порт сохранения. По умолчанию тепловой порт скрыт. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и, из контекстного меню, выберите Simscape> Block choices. Выберите вариант модели, который включает тепловой порт. Задайте связанные тепловые параметры для компонента.

Уравнения

Идеальные ограничения механизма и передаточные отношения

Блок Compound Planetary Gear налагает два кинематических и два геометрических ограничения на три связанных оси и четвертое, внутреннее колесо (планета):

r CωC = r SωS + r P1ωP, r C = r S + r P1,(1)
r RωR = r CωC + r P2ωP, r R = r C + r P2.(2)

Передаточное отношение кольцевой планеты является RP g = r R/rP2 =, N R/NP2 и передаточное отношение солнца планеты являются PS g = r P1/rS = N P1/NS. N является количеством зубов на каждом механизме. В терминах этих отношений ключевое кинематическое ограничение:

(1 + RP g · PS g) ω C = ω S + RP g · g PSωR.(3)

Эти четыре степени свободы уменьшают до двух независимых степеней свободы. Пары механизма (1,2) = (P2, R) и (S, P1).

Предупреждение

Передаточное отношение RP g должно строго быть больше того.

Передачи крутящего момента:

g RPτP2 + τ Rпотеря τ (P2, R) = 0, g PSτS + τ P1потеря τ (S, P1) = 0,(4)

с потерей τ = 0 в идеальном случае.

Неидеальные ограничения механизма и потери

В неидеальном случае, τloss0. Смотрите механизмы модели с потерями.

Ограничения и предположения

Порты

Сохранение

развернуть все

Вращательный порт сохранения сопоставлен с поставщиком услуг механизма планеты.

Вращательный порт сохранения сопоставлен с кольцевым механизмом.

Вращательный порт сохранения сопоставлен с механизмом солнца.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком.

Зависимости

Этот порт отображается только, когда Block choices установлен в Show thermal port.

Осушение этого порта делает связанные параметры видимыми.

Параметры

развернуть все

Основной

Фиксированное отношение, gRP, звонка связывают с механизмом планеты. Передаточное отношение должно строго быть больше 1.

Фиксированное отношение, gPS, планеты связывают с механизмом солнца. Передаточное отношение должно быть строго положительным.

Поймать в сети потери

Параметры, которые отображаются в настройках Meshing Losses, зависят от тепловых моделей и моделей трения, которые вы выбираете для блока. Для получения дополнительной информации см. модель Thermal Modeling и Friction.

Модель Friction для блока:

  • No meshing losses - Suitable for HIL simulation — Запутывающий механизм идеален.

  • Constant efficiency — Передача крутящего момента между парами колеса механизма уменьшается постоянным КПД, η, таким что 0 <η ≤ 1.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в No thermal port.

Выбор Constant efficiency делает связанные параметры видимыми.

Вектор крутящего момента передает КПД, [ηSP ηRP], для планеты солнца и meshings пары колеса механизма кольцевого поставщика услуг, соответственно.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в No thermal port и параметр Friction model устанавливается на Constant efficiency.

Массив порогов степени, pth, выше которого полные коэффициенты полезного действия применяются, для поставщика услуг солнца и поставщика услуг планеты, соответственно. Ниже этих значений гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия. Для модели без тепловых потерь функция понижает потери КПД, чтобы обнулить, когда никакая степень не передается. Для модели, которая рассматривает тепловые потери, функция сглаживает коэффициенты полезного действия между нулем в покое и значениями, введенными интерполяционными таблицами температурного КПД в порогах степени.

Зависимости

Этот параметр, не видимый, только если параметр Friction model устанавливается на No meshing losses - Suitable for HIL simulation.

Массив температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Значения массивов должны увеличиться слева направо. Температурный массив должен быть одного размера с каждым массивом КПД.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в Thermal port.

Массив механического КПД со степенью, текущей из солнца, связывает с механизмами планеты. Каждое значение массивов является отношением выходной мощности к входной мощности при одной из температур в температурном массиве. Массивы температуры и КПД должны быть одного размера.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в Thermal port.

Массив механического КПД со степенью, текущей из звонка, связывает с механизмами планеты. Каждое значение массивов является отношением выходной мощности к входной мощности при одной из температур в температурном массиве. Массивы температуры и КПД должны быть одного размера.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в Thermal port.

Вязкие потери

Массив коэффициентов вязкого трения, [μS, μP], для движений механизма поставщика услуг солнца и поставщика услуг планеты, соответственно.

Инерция

Момент инерции объединенных механизмов планеты. Это значение должно быть положительным или нуль. Чтобы проигнорировать инерцию механизма, задайте 0.

Тепловой порт

Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в Thermal port.

Температура компонента в начале симуляции. Начальная температура изменяет КПД компонента согласно вектору КПД, который вы задаете, влияя на запутывающий запуск или потери на трение.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Block choices установлен в Thermal port.

Больше о

развернуть все

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Введенный в R2011a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте