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 эквивалентную схему для 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.

Тепловая модель

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем осушения дополнительного теплового порта. Чтобы осушить порт, в настройках Meshing Losses, устанавливают параметр Friction на Temperature-dependent efficiency.

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):

rCωC=rSωS+rP1ωP,

rC=rS+rP1,

rRωR=rCωC+rP2ωP,

и

rR=rC+rP2,

где:

  • rC является радиусом механизма поставщика услуг.

  • ωC является скоростью вращения механизма поставщика услуг.

  • rS является радиусом механизма солнца.

  • ωS является скоростью вращения механизма солнца.

  • rP1 является радиусом механизма планеты 1.

  • ωP является скоростью вращения механизмов планеты.

  • rP2 является радиусом механизма планеты 2.

  • rR является радиусом кольцевого механизма.

Передаточные отношения кольцевой планеты и солнца планеты:

gRP=rR/rP2=NR/NP2

и

gPS=rP1/rS=NP1/NS,

где:

  • gRP является передаточным отношением кольцевой планеты.

  • NR является количеством зубов на кольцевом механизме.

  • NP2 является количеством зубов на механизме планеты 2.

  • gPS является передаточным отношением солнца планеты.

  • NP1 является количеством зубов на механизме планеты 1.

  • NS является количеством зубов на механизме солнца.

В терминах передаточных отношений ключевое кинематическое ограничение:

(+ gRPgPS)ωC = ωS + gRPgPSωR.

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

Предупреждение

Передаточное отношение gRP должно строго быть больше того.

Передачи крутящего момента:

gRPτP2 + τR τloss(P2,R) = 0

и

gPSτS + τP1  τloss(S,P1)=0,

где:

  • τP2 является передачей крутящего момента для механизма планеты 2.

  • τR является передачей крутящего момента для кольцевого механизма.

  • τloss является потерей передачи крутящего момента.

  • τS является передачей крутящего момента для механизма солнца.

  • τP1 является передачей крутящего момента для механизма планеты 1.

В идеальном случае нет никакой потери крутящего момента, которая является τloss = 0.

Неидеальные ограничения механизма и потери

В неидеальном случае, τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации 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. Тепловой поток влияет на температуру механизма, и поэтому, КПД механической передачи.

Зависимости

Этот порт осушен, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction устанавливается на Temperature-dependent efficiency.

Осушение этого порта также отсоединяет связанные параметры.

Параметры

развернуть все

Основной

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

Фиксированное отношение, gPS, планеты связывают с механизмом солнца. Это передаточное отношение должно строго быть больше 0.

Поймать в сети потери

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.

  • Temperature-dependent efficiency — Передача крутящего момента между парами колеса механизма задана поиском по таблице на основе температуры.

Зависимости

Если этот параметр устанавливается на:

  • Constant efficiency — Отсоединены связанные параметры.

  • Temperature-dependent meshing losses — Отсоединены тепловой порт и связанные параметры.

Массив крутящего момента передает КПД, [ηSP, ηRP], для планеты солнца и meshings пары колеса механизма кольцевого поставщика услуг, соответственно. Значения элемента массива должны быть больше 0 и меньше чем или равный 1.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда параметр Friction model устанавливается на Constant efficiency.

Массив температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Значения массивов должны увеличиться слева направо.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Friction model установлен в Temperature-dependent efficiency.

Массив механического КПД, отношения выходной мощности к входной мощности, для потока энергии от солнца связывают с механизмом планеты, ηSP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждый элемент массива значения является КПД при температуре соответствующего элемента в массиве Temperature. Число элементов в массиве Efficiency должно совпасть с числом элементов в массиве Temperature. Значение каждого элемента массива Efficiency должно быть больше 0 и меньше чем или равный 1.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.

Массив КПД компонента, ηRP — отношение выходной мощности к входной мощности, что использование блока, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждый элемент массива значения является КПД при температуре соответствующего элемента в массиве Temperature. Число элементов в массиве Efficiency должно совпасть с числом элементов в массиве Temperature. Значение каждого элемента массива Efficiency должно быть больше 0 и меньше чем или равный 1.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent 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 отсоединен, когда параметр Friction model устанавливается на Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency.

Вязкие потери

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

Инерция

Модель Inertia для блока:

  • Off — Инерция механизма модели.

  • On — Пропустите инерцию механизма.

Зависимости

Когда этот параметр устанавливается на On отсоединяет связанные параметры.

Момент инерции объединенных механизмов планеты. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда параметр Inertia устанавливается на On.

Тепловой порт

Эти настройки отсоединены, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.

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

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.

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 отсоединен, только если в настройках Meshing Losses параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.

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