Simple Gear
Простой механизм основы и колеса последователя с корректируемым передаточным отношением, потерями на трение и инициированными отказами
- Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы
Описание
Блок Simple Gear представляет коробку передач, которая ограничивает связанные оси автомобильной трансмиссии основного механизма, B, и механизма последователя, F, к corotate с фиксированным отношением, которое вы задаете. Вы выбираете, вращается ли ось последователя в том же или противоположном направлении как основная ось. Если они вращаются в том же направлении, скорости вращения последователя, ωF и скорости вращения основы, ωB, имеют тот же знак. Если они вращаются в противоположных направлениях, ωF и ωB имеют противоположные знаки.
Идеальное ограничение механизма и передаточное отношение
Кинематическое ограничение, которое блок Simple Gear налагает на две связанных оси,
где:
rF является радиусом механизма последователя.
ωF является скоростью вращения механизма последователя.
rB является радиусом основного механизма.
ωB является скоростью вращения основного механизма.
Основное последователем передаточное отношение
где:
NB является количеством зубов в основном механизме.
NBF является количеством зубов в механизме последователя.
Сокращение этих двух степеней свободы к одной независимой степени свободы дает к уравнению передачи крутящего момента
где:
τB является входным крутящим моментом.
τF является выходным крутящим моментом.
τloss является потерей крутящего момента из-за трения.
Для идеального случая, .
Неидеальное ограничение механизма и потери
В неидеальном случае, . Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Механизмы Модели с Потерями.
В неидеальной паре механизма (B, F), скорость вращения, радиусы механизма и зубные ограничения механизма неизменны. Но переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Трение Кулона между зубами появляется на механизмах B и F, охарактеризованный КПД, η
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными коэффициентами вязкого трения, μ
Постоянный КПД
В постоянном случае КПД η является постоянным, независимым от загрузки или переданной степени.
Зависимый загрузкой КПД
В зависимом загрузкой случае КПД η зависит от загрузки или степени, переданной через механизмы. Для любого потока энергии,
где:
τCoul является зависимым крутящим моментом трения Кулона.
k является коэффициентом пропорциональности.
τidle является крутящим моментом привода, действующим на входной вал в нерабочем режиме.
КПД, η, связан с τCoul в стандарте, предыдущей форме, но становится зависящим от загрузки:
Отказы
Если вы включаете отказы для блока, КПД изменяется в ответ на один или оба из этих триггеров:
Время симуляции — отказ происходит в требуемое время.
Поведение симуляции — отказ происходит в ответ на внешний триггер. Включение внешнего триггера отказа отсоединяет порт T.
Если триггер отказа происходит для остатка от симуляции, блок использует неработающий КПД одним из этих способов:
В течение вращения
Когда угол поворота в неработающем диапазоне, который вы указываете
Можно программировать блок, чтобы выпустить дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке.
Тепловая модель
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем выбора теплового варианта блока. Выбор теплового варианта:
Отсоединяет порт H, порт сохранения в тепловой области.
Включает параметр Thermal mass, который позволяет вам задавать способность компонента сопротивляться изменениям в температуре.
Включает параметр Initial Temperature, который позволяет вам устанавливать начальную температуру.
Чтобы выбрать тепловой вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и, из контекстного меню, выберите Simscape> Block choices. Выберите вариант, который включает тепловой порт.
Предположения
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
