Differential
Механизм механизма, который позволяет управляемым валам вращаться на различных скоростях
Библиотека
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы
Описание
Этот блок представляет механизм механизма, который позволяет управляемым валам вращаться на различных скоростях. Дифференциалы распространены в автомобилях, где они позволяют различным колесам вращаться на различных скоростях при движении на повороте. Порты D, S1 и S2 представляют управление и управляемые валы дифференциала. Любой из валов может управлять остающимися двумя.
Блок моделирует дифференциальный механизм как структурное компонентно-ориентированное на Simple Gear и блоках Simscape™ Driveline™ Sun-Planet Bevel. Рисунок показывает блок-схему этого структурного компонента.
Чтобы увеличить точность модели механизма, можно задать свойства, такие как инерция механизма, запутывающие потери и вязкие потери. По умолчанию инерция механизма и вязкие потери приняты незначительные. Блок позволяет вам задать инерцию поставщика услуг механизма и внутренних механизмов планеты только. Чтобы смоделировать инерцию внешних механизмов, соедините Simscape блоки Inertia с портами D, S1 и S2.
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, который включает тепловой порт. Задайте связанные тепловые параметры для компонента.
Модель дифференциала
Идеальные ограничения механизма и передаточные отношения
Дифференциал налагает одно кинематическое ограничение на три связанных оси:
ω D = ± (1/2) g D (ω S1 + ω S2),
с верхним (+) или ниже (–) знак, допустимый для дифференциальной короны направо или оставленный, соответственно, средней линии. Эти три степени свободы уменьшают до двух независимых степеней свободы. Пары механизма (1,2) = (S, S) и (C, D). C является поставщиком услуг.
Сумма боковых движений является преобразованным продольным движением. Различие движений ω S1 стороны – ω S2 независимо от продольного движения. Общее движение боковых валов является суперпозицией этих двух независимых степеней свободы, которые имеют это физическое значение:
Одна (продольная) степень свободы эквивалентна двум боковым валам, вращающимся при той же скорости вращения (ω S1 = ω S2) и при фиксированном отношении относительно продольного вала.
Другая степень свободы (дифференциал) эквивалентна хранению продольного заблокированного вала (ωD = 0), в то время как боковые валы вращаются друг относительно друга в противоположных направлениях (ω S1 = –ωS2).
Крутящие моменты вдоль боковых осей, τ S1 и τ S2, ограничиваются к продольному крутящему моменту τ D таким способом, которым потоки энергии в и из механизма, меньше любых потерь мощности потеря P, суммируют, чтобы обнулить:
ω S1τS1 + ω S2τS2 + ω DτD – потеря P = 0.
Когда кинематические ограничения и ограничения степени объединены, идеальные урожаи случая:
g DτD = 2 (ω S1τS1 + ω S2τS2) / (ω S1 + ω S2).
Неидеальные ограничения механизма и потери
В неидеальном случае, . Смотрите механизмы модели с потерями.
Ограничения
Механизмы приняты твердые.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
Порты
| Порт | Описание |
|---|---|
| D | Вращательный порт сохранения, представляющий продольный карданный вал |
| S1 | Вращательный порт сохранения, представляющий один из механизмов солнца |
| S2 | Вращательный порт сохранения, представляющий один из механизмов солнца |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |
Параметры
Основной
- Crown gear located
Выберите размещение конического механизма короны относительно средней линии блока механизма. Значением по умолчанию является
To the right of the centerline.- Carrier (C) to driveshaft (D) teeth ratio (NC/ND)
Фиксированное отношение g D поставщика услуг связывает с продольным механизмом карданного вала. Значением по умолчанию является
4.
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.
Вязкие потери
- Sun-carrier and driveshaft-casing viscous friction coefficients
Вектор коэффициентов вязкого трения [μ S μ D] для поставщика услуг солнца и продольных заключающих в корпус карданный вал движений 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)).
Инерция
- Carrier inertia
Момент инерции поставщика услуг механизма планеты. Это значение должно быть положительным или нуль. Введите
0проигнорировать инерцию поставщика услуг.Значение по умолчанию 0kg*m^2.- Planet gear inertia
Момент инерции объединенных механизмов планеты. Это значение должно быть положительным или нуль. Введите
0проигнорировать инерцию механизма.Значение по умолчанию 0kg*m^2.
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
50J/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
300K.
Симуляция в реальном времени
Аппаратно-программное моделирование
Для оптимальной производительности симуляции используйте Meshing Losses> настройка по умолчанию параметра Friction model, No meshing losses - Suitable for HIL simulation.
Расширенные возможности
Смотрите также
Disk Friction Clutch | Simple Gear | Sun-Planet Bevel
Темы
- Основное движение, крутящий момент и моделирование силы
- Ограниченный дифференциал промаха с муфтами
- Дифференциал Торсена
- Транспортное средство с полным приводом
- Тепловые потери модели в компонентах автомобильной трансмиссии
- Подготовьте модели Simscape Driveline к симуляции в реальном времени Используя проверки Simscape