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.
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
Переменные
Переменные уравнения:
RWG является механизмом или передачей, отношение, определенное как отношение скорости вращения червя к скорости вращения механизма. Отношение положительно для правого червя и отрицания для левого червя.
ωS является скоростью вращения механизма солнца.
ωP является планетой (то есть, червь) скорость вращения.
ωC является скоростью вращения поставщика услуг.
ωSC является скоростью вращения солнца относительно поставщика услуг.
α является нормальным углом давления.
λ является ведущим углом червя.
L является выводом червя.
d является диаметром подачи червя.
τS является крутящим моментом, применился к валу солнца.
τP является крутящим моментом, применился к валу планеты.
τC является крутящим моментом, применился к валу поставщика услуг.
τ является потерей крутящего момента из-за запутывающего трения. Потеря зависит от КПД устройства и направления потока энергии. Чтобы избежать резкого изменения момента трения в ωS = 0, момент трения введен через гиперболическую функцию.
τinstfr является мгновенным значением момента трения, добавленного к модели, чтобы симулировать потери на трение.
τfr является установившимся значением момента трения.
k является коэффициентом трения.
ηWG является КПД для передачи степени червячной передачи.
ηGW является КПД для передачи степени червя механизма.
pth является порогом степени.
μSC является коэффициентом вязкого трения поставщика услуг солнца.
μWC является коэффициентом вязкого трения поставщика услуг червя.
Идеальные ограничения механизма и передаточное отношение
Червячная передача планеты солнца налагает одно кинематическое ограничение на три связанных оси:
Механизм имеет две независимых степени свободы. Пара механизма (1,2) = (S, P).
Передача крутящего момента:
В идеальном случае нет никакой потери крутящего момента, которая является τloss = 0.
Неидеальные ограничения механизма
В неидеальном случае, τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации 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 [ηWG, ηGW]
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными коэффициентами вязкого трения μSC и μWC
Поскольку передача включает червячную передачу, КПД отличаются для прямой и противоположной передачи степени. Следующая таблица показывает значение КПД для всех комбинаций передачи степени.
| Управление валом | Управляемый вал | ||
| Планета | Sun | Поставщик услуг | |
| Планета | нет данных | ηWG | ηWG |
| Sun | ηGW | нет данных | Никакая потеря |
| Поставщик услуг | ηGW | Никакая потеря | нет данных |
Геометрическое поверхностное трение контакта
В случае трения контакта ηWG и ηGW определяются:
Геометрия поточной обработки червячной передачи, заданная ведущим углом λ и нормальный угол давления α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
Постоянные КПД
В постоянном случае КПД вы задаете ηWG и ηGW, 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.
Переменные
Используйте настройки Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках (Simscape).
Зависимости
Переменные настройки отсоединены только, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.
Ограничения и предположения
Инерция механизма принята незначительная.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают Точность Модели.