Sun-Planet Worm Gear
Планетарная группа механизма поставщика услуг, планеты червя, и колес солнца с корректируемым передаточным отношением, собирает червей тип потока и потери на трение
Библиотека
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы / Планетарные Субкомпоненты
Описание
Блок Sun-Planet Worm Gear представляет две степени свободы планетарный механизм, созданный от поставщика услуг, солнца и механизмов планеты. Типом механизмы солнца и планеты пересечены спиральные цилиндрические механизмы, расположенные как передача червячной передачи, в которой механизм планеты является червем. Такие передачи используются в дифференциале типа 1 Торсена. При передаче степени механизм солнца может независимо вращаться червем (планета) механизм, или поставщиком услуг или обоими.
Вы задаете фиксированное передаточное отношение, которое определяется как отношение скорости вращения червя к скорости вращения механизма солнца. Вы управляете направлением путем установки типа потока червя, левой или правой руки. Вращение правого червя в положительном направлении заставляет механизм солнца вращаться в положительном направлении также. Положительные направления механизма солнца и поставщика услуг являются тем же самым.
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 червячной передачи планеты Sun
Переменные модели
| R WG | Механизм или передача, отношение, определенное как отношение скорости вращения червя к скорости вращения механизма. Отношение положительно для правого червя и отрицания для левого червя. |
| ω S | Скорость вращения механизма солнца |
| ω P | Планета (то есть, червь) скорость вращения |
| ω C | Скорость вращения поставщика услуг |
| SC ω | Скорость вращения солнца относительно поставщика услуг |
| α | Нормальный угол давления |
| λ | Ведущий угол червя |
| L | Вывод червя |
| d | Диаметр подачи червя |
| τ S | Крутящий момент применился к валу солнца |
| τ P | Крутящий момент применился к валу планеты |
| τ C | Крутящий момент применился к валу поставщика услуг |
| Потеря τ | Закрутите потерю из-за запутывающего трения. Потеря зависит от КПД устройства и направления потока энергии. Чтобы избежать резкого изменения момента трения в ω S = 0, момент трения введен через гиперболическую функцию. |
| τ instfr | Мгновенное значение момента трения, добавленного к модели, чтобы симулировать потери на трение |
| Франк τ | Установившееся значение момента трения |
| k | Коэффициент трения |
| η WG | КПД для передачи степени червячной передачи |
| η GW | КПД для передачи степени червя механизма |
| p th | Порог степени |
| SC μ | Коэффициент вязкого трения поставщика услуг Sun |
| ТУАЛЕТ μ | Коэффициент вязкого трения поставщика услуг червя |
Идеальные ограничения механизма и передаточное отношение
Червячная передача планеты Sun налагает одно кинематическое ограничение на три связанных оси:
ω S = ω P/RWG + ω C.
Механизм имеет две независимых степени свободы. Пара механизма (1,2) = (S, P).
Передача крутящего момента:
R WGτP + τ S – потеря τ = 0,
τ C = – τ S,
с потерей τ = 0 в идеальном случае.
Неидеальные ограничения механизма
Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Механизмы Модели с Потерями.
В неидеальном механизме скорость вращения и геометрические ограничения неизменны. Но переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Трение Кулона между потоком появляется на W и G, охарактеризованном коэффициентом трения k или постоянные КПД [η WG, η GW]
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными коэффициентами вязкого трения SC μ и μ WC
Поскольку передача включает червячную передачу, КПД отличаются для прямой и противоположной передачи степени. Следующая таблица показывает значение КПД для всех комбинаций передачи степени.
| Ведущий вал | Управляемый вал | ||
| Планета | Sun | Поставщик услуг | |
| Планета | нет данных | η WG | η WG |
| Sun | η GW | нет данных | Никакая потеря |
| Поставщик услуг | η GW | Никакая потеря | нет данных |
Геометрическое поверхностное трение контакта
В случае трения контакта η WG и η GW определяются:
Геометрия поточной обработки червячной передачи, заданная ведущим углом λ и нормальный угол давления α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
η WG = (cosα – k · tanλ) / (cosα + k/tanλ),
η GW = (cosα – k/tanλ) / (cosα + k · tanα).
Постоянные КПД
В постоянном случае КПД вы задаете η WG и η GW, независимо от геометрических деталей.
И отрицательный КПД с автоблокировкой
Если вы устанавливаете КПД для противоположного потока энергии к отрицательной величине, обучать автоблокировке выставок. Степень не может быть передана от механизма солнца, чтобы собрать червей и от поставщика услуг, чтобы собрать червей, если некоторый крутящий момент не применяется к червю, чтобы выпустить обучение. В этом случае абсолютное значение КПД задает отношение, в котором выпущено обучение. Чем меньший обучать ведущий угол, тем меньший противоположный КПД.
Поймать в сети КПД
η КПД сцепления между червем и механизмом полностью активен, только если переданная степень больше порога степени.
Если степень меньше порога, фактический КПД автоматически упорядочен к единице при нулевой скорости.
Вязкая сила трения
Коэффициенты вязкого трения подшипников поставщика услуг червя и поставщика услуг солнца управляют вязким моментом трения, испытанным поставщиком услуг от смазанных, неидеальных потоков механизма. Для получения дополнительной информации смотрите Неидеальные Ограничения Механизма.
Ограничения
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Смотрите Настраивают Точность Модели.
Порты
| Порт | Описание |
|---|---|
| C | Вращательный порт сохранения, представляющий поставщика услуг механизма |
| W | Вращательный порт сохранения, представляющий червячную передачу |
| S | Вращательный порт сохранения, представляющий механизм солнца |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |
Параметры
Основной
- Gear ratio
Передаточное отношение или коэффициент передачи R WG, определенный как отношение скорости вращения червя к скорости вращения механизма. Значением по умолчанию является
25.- Worm thread type
Выберите направленный смысл вращения механизма, соответствующего положительному вращению червя. Значением по умолчанию является
Right-hand. Если вы выбираетеLeft-hand, вращение червя в обычно присвоенном положительном направлении приводит к вращению механизма в отрицательном направлении.
Поймать в сети потери
Параметры для того, чтобы сцепиться и потери на трение меняются в зависимости от выбранного варианта блока — один с тепловым портом для теплового моделирования и один без него.
Вязкие потери
- Worm-carrier and sun-carrier viscous friction coefficients
Вектор коэффициентов вязкого трения [μ WC SC μ], для валов поставщика услуг червя и поставщика услуг солнца, соответственно. Значением по умолчанию является
[0 0].Из выпадающего списка выберите модули. Значением по умолчанию являются ньютон-метры / (радианы/секунда) (
N*m/(rad/s)).
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.