Cycloidal Drive

Редуктор скорости высокого отношения на основе циклоидального дискового движения

Библиотека

Передачи

Описание

Этот блок представляет компактное, высокое отношение, механизм сокращения скорости, который содержит четыре ключевых компонента:

Эксцентриковый бегунок
Циклоидальный диск
Корпус кольцевого механизма
Прикрепите ролики

Эксцентриковый бегунок, который расширяет от основного вала, находится в циклоидальном диске. Этот диск сцепляется с корпусом кольцевого механизма. Ролики контакта, которые расширяют от вала последователя, находятся в соответствии с отверстиями на циклоидальном диске.

Во время нормального функционирования основной вал управляет эксцентриковым бегунком. Бегунок вращается в циклоидальном диске, заставляя его вращаться в эксцентриковом шаблоне об оси смещения. Когда это перемещается, циклоидальный диск затрагивает внутренние зубы корпуса кольцевого механизма. Внутренние запутывающие реверсы вращательное скоростное направление.

Прикрепите расширение роликов с вращательного движения передачи отверстий циклоидального диска на вал последователя. Этот вал вращается в противоречии с основным валом в очень сниженной скорости. Большое отношение сокращения следует из почти равного циклоидального диска и кольцевых зубных чисел механизма. Эффективное отношение сокращения механизма

$r = \frac{n_{R} - n_{C}}{n_{C}},$

где:

r является отношением сокращения механизма.
n _R является количеством зубов на кольцевом механизме.
n _C является количеством зубов на циклоидальном диске.

Отношение сокращения механизма ограничивает скорости вращения основы и валов последователя согласно выражению

$ω_{F} = - r ω_{B},$

где:

ω _F является скоростью вращения вала последователя.
ω _C является скоростью вращения основного вала.

Отношение сокращения механизма также ограничивает крутящие моменты, действующие на основу и валы последователя, согласно выражению

$T_{B} = r T_{F} + T_{f},$

где:

T _B является крутящим моментом привода в основном вале.
T _F является крутящим моментом привода в вале последователя.
T _f является потерей крутящего момента из-за трения. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.

Рисунок показывает циклоидальный диск впереди и виды сбоку. Кинематика системы приводов вызывает реверсирование основы и угловых скоростей вала последователя так, чтобы эти два вала вращались в противоположных направлениях.

Циклоидальный диск может действовать в реверсном режиме, например, со степенью, текущей из вала последователя к основному валу. В этом режиме КПД передачи крутящего момента обычно незначительны. Можно настроить значение КПД в диалоговом окне блока с помощью параметра Efficiency from follower shaft to base shaft.

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. Задайте связанные тепловые параметры для компонента.

Параметры

Основной

Number of teeth on cycloid disk: Общее количество зубов, проектирующих исходящий от циклоидального дискового периметра. Этот номер должен быть немного меньшим, чем количество зубов или контактов на кольцевом механизме. Отношение зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы. Значением по умолчанию является 20.
Number of teeth on ring gear: Общее количество зубов или контактов, проектирующих внутрь от кольцевого корпуса механизма. Этот номер должен быть немного больше, чем количество зубов на циклоидальном диске. Отношение двух зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы. Значением по умолчанию является 24.

Поймать в сети потери

Параметры для того, чтобы поймать в сети потери меняются в зависимости от выбранного варианта блока — один с тепловым портом для теплового моделирования и один без него.

Без теплового порта

Efficiency from base shaft to follower shaft

Закрутите КПД передачи в режиме нормального функционирования, например, с основным валом, управляющим валом последователя. Значения КПД должны упасть в интервале [0, 1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения приближающаяся единица типичны. Значением по умолчанию является 0.90.

Efficiency from follower shaft to base shaft

Закрутите КПД передачи в противоположном режиме работы, например, с валом последователя, управляющим основным валом. Значения КПД должны упасть в интервале [0, 1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения, приближающиеся к нулю, типичны. Значением по умолчанию является 0.05.

Power threshold

Абсолютное значение циклоидальной дисковой степени, выше которой применяется полный коэффициент полезного действия. Ниже этого значения гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия одному, понижая потери КПД, чтобы обнулить когда в покое.

Как инструкция, порог степени должен быть ниже, чем ожидаемая степень, переданная в процессе моделирования. Более высокие значения могут заставить блок недооценивать потери КПД. Очень низкие значения могут, однако, повысить вычислительную стоимость симуляции.

Значением по умолчанию является 0.001 W.

С тепловым портом

Temperature: Массив температур раньше создавал 1D интерполяционные таблицы температурного КПД. Значения массивов должны увеличиться слева направо. Температурный массив должен быть одного размера с каждым КПД массивы. Массивом по умолчанию является [280 300 320] K.
Efficiency from base shaft to follower shaft: Массив механического КПД со степенью, текущей из основного вала к валу последователя. 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. Массивом по умолчанию является [0.95 0.85 0.80].
Efficiency from follower shaft to base shaft: Массив механического КПД со степенью, текущей из вала последователя к основному валу. 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. Массивом по умолчанию является [0.10 0.05 0.03].
Power threshold: Абсолютное значение циклоидальной дисковой степени, выше которой применяется полный коэффициент полезного действия. Гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия между нулем когда в покое и значением, введенным интерполяционной таблицей температурного КПД когда в пороге степени. Значением по умолчанию является 0.001 W.

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 50 J/K.
Initial temperature: Температура компонента в начале симуляции. Начальная температура изменяет КПД компонента согласно вектору КПД, который вы задаете, влияя на запутывающий запуск или потери на трение. Значением по умолчанию является 300 K.

Порты

Порт	Описание
B	Вращательный порт сохранения, представляющий основной вал
F	Вращательный порт сохранения, представляющий вал последователя
H	Тепловой порт сохранения для теплового моделирования

Документация

Cycloidal Drive

Библиотека

Описание

Параметры

Основной

Поймать в сети потери

Тепловой порт

Порты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2014a

Документация Simscape Driveline

Поддержка

Документация

Cycloidal Drive

Библиотека

Описание

Параметры

Основной

Поймать в сети потери

Тепловой порт

Порты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2014a

Документация Simscape Driveline

Поддержка

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