Ravigneaux Gear

Планетарный механизм с двумя механизмами солнца и двумя наборами механизма планеты

  • Библиотека:
  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

Описание

Блок Ravigneaux Gear представляет планетарную зубчатую передачу с двойными наборами механизма солнца и планеты. Два механизма солнца расположены в центре и разделяются в длину вдоль общей оси вращения. Меньший из этих механизмов затрагивает внутренний набор механизма планеты, который в свою очередь затрагивает набор механизма внешней планеты. Набор механизма внешней планеты, длина которого охватывает расстояние между двумя механизмами солнца, затрагивает и более крупный механизм солнца и кольцевой механизм.

Поставщик услуг содержит наборы механизма планеты на месте в различных радиусах. Поставщик услуг, который твердо связывает с карданным валом, может вращаться как модуль относительно солнца и звонить механизмы. Шарнирные соединения, каждый расположенный между механизмом планеты и поставщиком услуг, позволяют механизмам вращаться об их отдельных продольных осях.

Относительные скорости вращения солнца, планеты и кольцевых механизмов следуют из кинематических ограничений между ними. Для получения дополнительной информации смотрите уравнения.

Блок моделирует механизм Ravigneaux как структурное компонентно-ориентированное на Sun-Planet, Planet-Planet и блоках Simscape™ Driveline™ Ring-Planet. 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 внутренних механизмов планеты только. Чтобы смоделировать инерцию поставщика услуг, большого солнца, небольшое солнце и кольцевые механизмы, соединяют Simscape блоки Inertia с портами C, SL, SS 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

Механизм Ravigneaux налагает четыре кинематических и четыре геометрических ограничения на четыре связанных оси и два внутренних колеса (внутренние и внешние планеты):

rCiωC=rSSωSS+rPiωPi

rCi=rSS+rPi

rCoωC=rSLωSL+rPoωPo

rCo=rSL+rPo

(rCorCi)ωC=rPiωPi+rPoωPo

rCorCi=rPo+rPi

rRωR=rCoωC+rPoωPo

rR=rCo+rPo

Где:

  • rCi является радиусом внутреннего механизма поставщика услуг.

  • ωC является скоростью вращения механизмов поставщика услуг.

  • rSS является радиусом маленького механизма солнца.

  • ωSS является скоростью вращения маленького механизма солнца.

  • rPi является радиусом внутреннего механизма планеты.

  • ωPi является скоростью вращения внутреннего механизма планеты.

  • rCo является радиусом внешнего механизма поставщика услуг.

  • rSL является радиусом большого механизма солнца.

  • ωSL является скоростью вращения большого механизма солнца.

  • rPo является радиусом механизма внешней планеты.

  • ωPo является скоростью вращения механизма внешней планеты.

  • ωR является скоростью вращения кольцевого механизма.

Отношения звонка к солнцу:

gRSS=rR/rSS=NR/NSS

gRSL=rR/rSL=NR/NSL

Где:

  • gRSS является звонком-к-маленькому передаточное отношение солнца.

  • NR является количеством зубов в кольцевом механизме.

  • NSS является количеством зубов в маленьком механизме солнца.

  • gRSS является звонком-к-большому передаточное отношение солнца.

  • NSL является количеством зубов в большом механизме солнца.

В терминах этих передаточных отношений ключевые кинематические ограничения:

(gRSS1)ωC=gRSSωRωSS

(gRSL1)ωC=gRSLωRωSL

Эти шесть степеней свободы уменьшают до двух независимых степеней свободы. Пары механизма (1,2) = (LS, P), (SS, P), (P, R), и (P, P).

Предупреждение

Передаточное отношение gRSS должно строго быть больше передаточного отношения gRSL. Передаточное отношение gRSL должно строго быть больше того.

Передачи крутящего момента:

gRSSτSS+τRτloss(SS,R)=0

gRSLτSL+τRτloss(SL,R)=0

Где:

  • τSS является передачей крутящего момента для маленького механизма солнца.

  • τR является передачей крутящего момента для кольцевого механизма.

  • τloss(SS,R) является потерей передачи крутящего момента между маленьким механизмом солнца и кольцевым механизмом.

  • τSL является передачей крутящего момента для большого механизма солнца.

  • τloss(SL,R) является потерей передачи крутящего момента между большим механизмом солнца и кольцевым механизмом.

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 большим механизмом солнца.

Вращательный порт сохранения сопоставлен с маленьким 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

Отношение gRLS кольцевого радиуса колеса механизма к большому радиусу колеса механизма солнца.

Отношение gRSS кольцевого радиуса колеса механизма к маленькому радиусу колеса механизма солнца. Это передаточное отношение должно строго быть больше звонка-к-большому передаточное отношение солнца.

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, [ηLS, ηSS, ηRP, ηPP], для большой планеты солнца, небольшой планеты солнца, кольцевой планеты и meshings пары колеса механизма планеты планеты, 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 большого солнца связывают с механизмами планеты солнца, ηLSP. 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 механического КПД, отношения выходной мощности к входной мощности, для потока энергии от небольшого солнца связывают с механизмами планеты солнца, ηSSP. 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 механического КПД, отношения выходной мощности к входной мощности, для потока энергии от звонка связывают с механизмами планеты солнца, ηRP. 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 механического КПД, отношения выходной мощности к входной мощности, для потока энергии с небольшой планеты солнца связывают с большими механизмами планеты солнца, ηPP. 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 порогов степени, выше которых применяются полные коэффициенты полезного действия. Введите пороги для большого механизма солнца, маленького механизма солнца, больших механизмов планеты солнца, и маленьких механизмов планеты солнца, всех относительно поставщика услуг механизма, в этом порядке. 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 Friction model установлен в Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency.

Вязкие потери

Массив коэффициентов вязкого трения [μLS, μSS, μLSP, μSSP] для крупного поставщика услуг солнца, маленького поставщика услуг солнца, крупного поставщика услуг планеты солнца и маленьких движений механизма поставщика услуг планеты солнца, 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.

Момент инерции поставщика услуг механизма планеты. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда параметр Inertia устанавливается на On.

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