Cycloidal Drive
Редуктор скорости высокого отношения на основе циклоидального дискового движения
Описание
Блок Cycloidal Drive представляет компактное, высокое отношение, механизм сокращения скорости, который содержит четыре ключевых компонента:
Эксцентриковый бегунок, который расширяет от основного вала, находится в циклоидальном диске. Этот диск сцепляется с корпусом кольцевого механизма. Ролики контакта, которые расширяют от вала последователя, находятся в соответствии с отверстиями на циклоидальном диске.
Во время нормального функционирования основной вал управляет эксцентриковым бегунком. Бегунок вращается в циклоидальном диске, заставляя его вращаться в эксцентриковом шаблоне об оси смещения. Когда это перемещается, циклоидальный диск затрагивает внутренние зубы корпуса кольцевого механизма. Внутренние запутывающие реверсы вращательное скоростное направление.
Прикрепите расширение роликов с вращательного движения передачи отверстий циклоидального диска на вал последователя. Этот вал вращается в противоречии с основным валом в очень сниженной скорости. Большое отношение сокращения следует из почти равного циклоидального диска и кольцевых зубных чисел механизма. Эффективное отношение сокращения механизма
где:
r является отношением сокращения механизма.
nR является количеством зубов на кольцевом механизме.
nC является количеством зубов на циклоидальном диске.
Отношение сокращения механизма ограничивает скорости вращения основы и валов последователя согласно выражению
где:
Отношение сокращения механизма также ограничивает крутящие моменты, действующие на основу и валы последователя, согласно выражению
где:
TB является крутящим моментом привода в основном вале.
TF является крутящим моментом привода в вале последователя.
Tf является потерей крутящего момента из-за трения. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.
Рисунок показывает циклоидальный диск впереди и виды сбоку. Кинематика системы приводов вызывает реверсирование основы и угловых скоростей вала последователя так, чтобы эти два вала вращались в противоположных направлениях.
Циклоидальный диск может действовать в реверсном режиме, то есть, со степенью, текущей из вала последователя к основному валу. В реверсном режиме КПД передачи крутящего момента обычно незначительны. Можно настроить КПД путем изменения значения параметра Efficiency from follower shaft to base shaft.
Модель трения
Можно установить запутывающую модель трения потерь на:
No meshing losses - suitable for HIL simulation.
Constant efficiency, который является установкой трения по умолчанию для версий блока до R2020b.
Temperature-dependent efficiency, какая изменчивость моделей в КПД основного вала, вычисленных в Constant efficiency установка согласно предоставленной пользователями интерполяционной таблице. Установка температурной зависимости включает тепловой порт H сохранения. Этот порт получает тепловой поток в блок, который переводится в температуру блока согласно механизму Thermal mass.
Тепловая модель
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем осушения дополнительного теплового порта. Чтобы осушить порт, во вкладке Meshing Losses, устанавливают параметр Friction model на Temperature-dependent efficiency.
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.
ЗависимостиПеременные настройки отсоединены только, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction model устанавливается на Temperature-dependent efficiency.
Порты
Сохранение
развернуть все
B — Основной вал
вращательное механическое устройство
Вращательный порт сохранения, представляющий основной вал.
F — Вал последователя
вращательное механическое устройство
Вращательный порт сохранения, представляющий вал последователя.
H — Тепловой поток
тепловой
Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком.
Зависимости
Этот порт включен, когда Meshing Losses установлен в Temperature-dependent efficiency.
Параметры
развернуть все
Основной
Number of teeth on cycloid disk — Количество циклоидных дисковых зубов
20
Общее количество зубов, проектирующих исходящий от циклоидального дискового периметра. Этот номер должен быть немного меньшим, чем количество зубов или контактов на кольцевом механизме. Отношение зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы.
Number of teeth on ring gear — Количество кольцевых зубов механизма
24
Общее количество зубов или контактов, проектирующих внутрь от кольцевого корпуса механизма. Этот номер должен быть немного больше, чем количество зубов на циклоидальном диске. Отношение двух зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы.
Поймать в сети потери
Friction model — Модель для того, чтобы поймать в сети потери
No meshing losses - Suitable for HIL simulation (значение по умолчанию) | Constant efficiency | Temperature-dependent efficiency
No meshing losses — Suitable for HIL simulation — Запутывающий механизм идеален.
Constant efficiency — Передача крутящего момента между червем и механизмом уменьшается трением.
Temperature-dependent efficiency — Передача крутящего момента определяется из предоставленных пользователями данных для того, чтобы поймать в сети КПД и температуру.
Temperature — Температура
[280 300 320] K (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор
Массив температур раньше создавал 1D интерполяционные таблицы температурного КПД. Значения элемента массива должны увеличиться слева направо. Число элементов в массиве должно совпадать с числом элементов в массивах, заданных для этих параметров:
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.
Efficiency from base shaft to follower shaft Эффективность
0.90 [0.95 0.85 0.80] | скаляр или массив элементов между 0 и 1
Закрутите КПД передачи в режиме нормального функционирования, то есть, с основным валом, управляющим валом последователя. Значения КПД должны упасть в интервале [0, 1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения приближающаяся единица типичны.
Для
Нетепловая модель — Задает значение как скаляр.
Тепловая модель — Задает значение как массив, в котором каждым элементом является отношение выходной мощности к входной мощности при соответствии температурный элемент в температурном массиве. Число элементов в массиве должно совпадать с числом элементов в массивах, заданных для Температурных параметров.
Зависимости
Этот параметр задан как массив, когда вы выбираете тепловую модель. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.
Efficiency from follower shaft to base shaft Эффективность
0.05 [0.10 0.05 0.03] (значение по умолчанию) | скаляр или массив элементов между 0 и 1
Закрутите КПД передачи в противоположном режиме работы, то есть, с валом последователя, управляющим основным валом. Значения КПД должны упасть в интервале [0, 1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения, приближающиеся к нулю, типичны.
Для
Нетепловая модель — Задает значение как скаляр.
Тепловая модель — Задает значение как массив, в котором каждым элементом является отношение выходной мощности к входной мощности при соответствии температурный элемент в температурном массиве. Число элементов в массиве должно совпадать с числом элементов в массивах, заданных для Температурных параметров.
Зависимости
Этот параметр задан как массив, когда вы выбираете тепловую модель. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.
Power threshold — Порог степени
0.001 W (значение по умолчанию) | скаляр
Абсолютное значение циклоидальной дисковой степени, выше которой применяется полный коэффициент полезного действия.
Для нетепловой модели, когда степень ниже заданного значения, гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия одному, такому, что потери КПД идут, чтобы обнулить в покоящемся состоянии.
Для тепловой модели гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия между нулем когда в покое и значением, введенным интерполяционной таблицей температурного КПД когда в заданном пороге степени.
Как инструкция, порог степени должен быть ниже, чем ожидаемая степень, переданная в процессе моделирования. Более высокие значения могут заставить блок недооценивать потери КПД. Однако очень низкие значения могут увеличить вычислительную стоимость симуляции.
Тепловой порт
Эти настройки отсоединены, когда вы выбираете тепловую модель. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.
Thermal mass — Количество тепла
50 J/K (значение по умолчанию) | скаляр
Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.
Initial temperature — Начальная температура
300 K (значение по умолчанию) | скаляр
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, когда вы выбираете тепловую модель. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Введенный в R2014a
