Universal Joint

Вращательная связь между двумя валами автомобильной трансмиссии

Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Couplings & Drives
Simscape / Мультитело / Соединения

Описание

Блок Universal Joint представляет вращательную связь между двумя валами автомобильной трансмиссии. Связывающиеся передачи закручивают между валами, таким образом, они вращаются как модуль при прикладной загрузке. Две вращательных степени свободы, внутренние к связи, позволяют валам соединяться под углом. Этот перекрестный угол варьируется согласно входу физического сигнала от порта A. Дополнительная податливость, смоделированная как параллельный набор пружинного демпфера, позволяет связи деформироваться при загрузке.

Можно использовать блок Universal Joint в качестве связи между двумя вращательными компонентами автомобильной трансмиссии — например, между управлением, и управляемые валы в автомобильном диске обучаются.

Отношение угловых скоростей вала зависит от двух параметров: перекрестный угол между этими двумя валами и углом поворота основного вала. Вход физического сигнала обеспечивает перекрестный угол, в то время как параметр диалогового окна обеспечивает начальный основной угол вала. Эти два угла фиксируют отношение этих двух угловых скоростей вала согласно нелинейному уравнению:

$ω_{F} = \frac{\cos (A)}{1 - \sin^{2} (A) \cdot \cos^{2} (θ_{B})} ω_{B},$

где:

_ωF является скоростью вращения вала последователя о его оси длины.
_ωB является скоростью вращения основного вала о его оси длины.
_θB является углом поворота основного вала о его оси длины.
A является перекрестным углом между основой и валами последователя об основном контакте вала.

Две схематики на рисунке иллюстрирует параметры уравнения. В каждом схематичном, левый вал представляет основной вал, в то время как правильный вал представляет вал последователя. Правильные схематические показы связь, замеченная в левом схематическом после валов, вращают 90 ° о своих осях длины (сегменты пунктирной линии).

На рисунке перекрестный угол является углом между этими двумя валами о контакте основного вала. Абсолютное значение этого угла должно упасть в области значений 0 ≤ A < Maximum intersection angle. Основной угол вала является углом основного вала о его оси длины. Основной угол вала является также интегралом времени основной угловой скорости вала, _ωB.

Порты

Сохранение

развернуть все

`B` — Основной вал
вращательное механическое устройство

Сохранение вращательного порта сопоставлено с основным валом.

`F` — Вал последователя
вращательное механическое устройство

Сохранение вращательного порта сопоставлено с валом последователя.

Входной параметр

развернуть все

`A` — Перекрестный угол
физический сигнал

Входной порт физического сигнала для перекрестного угла.

Параметры

развернуть все

`Maximum joint angle` — Максимальный объединенный перекрестный угол, A
`pi/4` `rad` (значение по умолчанию) | 0 ≤ A <пи/2 | скаляр

Максимальное пересечение поворачивает, соединение позволяет. Этот угол измеряет вращение между основой и валами последователя об основном контакте вала. Значение этого угла должно упасть в области значений $0 \leq A < p i / 2$ рад.

`Joint compliance` — Модель Compliance
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Модель Compliance для блока:

Off — Не моделируйте жесткость и затухание.
On — Жесткость модели и затухание.

Зависимости

Если этот параметр является набором On, связанные параметры включены.

`Joint stiffness` — Коэффициент жесткости
`1e6` `N*m/rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Линейная пружинная жесткость соединения. Пружинная жесткость составляет эластичное аккумулирование энергии в соединении из-за существенной податливости.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Joint compliance установлен в On.

`Joint damping` — Коэффициент демпфирования
`1e3` `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

Линейный коэффициент демпфирования соединения. Коэффициент демпфирования составляет энергетическое рассеяние в соединении из-за существенной податливости.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Joint compliance установлен в On.

`Initial base shaft angle` — Начальный основной угол вала
0 `rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Угол поворота основного вала о его оси длины в начале моделирования.

`Initial torque from base to follower shaft` — Начальный крутящий момент
0 `N*m` (значение по умолчанию) | скаляр

Закрутите это, основной вал передает валу последователя в начале моделирования. Этот крутящий момент определяет начальное состояние существенной податливости в соединении. Установите это значение к большему, чем нуль, чтобы предварительно загрузить валы с крутящим моментом. Изменение этого значения изменяет начальный переходный процесс из-за существенной податливости.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Jointcompliance установлен в On.

Характеристики блока

Типы данных
Прямое сквозное соединение	`No`
Обнаружение пересечения нулем	`No`

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2013b

Документация

Universal Joint

Описание

Порты

Сохранение

`B` — Основной вал
вращательное механическое устройство

`F` — Вал последователя
вращательное механическое устройство

Входной параметр

`A` — Перекрестный угол
физический сигнал

Параметры

`Maximum joint angle` — Максимальный объединенный перекрестный угол, A
`pi/4` `rad` (значение по умолчанию) | 0 ≤ A <пи/2 | скаляр

`Joint compliance` — Модель Compliance
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Зависимости

`Joint stiffness` — Коэффициент жесткости
`1e6` `N*m/rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Joint damping` — Коэффициент демпфирования
`1e3` `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Initial base shaft angle` — Начальный основной угол вала
0 `rad` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial torque from base to follower shaft` — Начальный крутящий момент
0 `N*m` (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Характеристики блока

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Документация Simscape Driveline

Поддержка

Документация

Universal Joint

Описание

Порты

Сохранение

B — Основной вал вращательное механическое устройство

F — Вал последователя вращательное механическое устройство

Входной параметр

A — Перекрестный угол физический сигнал

Параметры

Maximum joint angle — Максимальный объединенный перекрестный угол, A pi/4 rad (значение по умолчанию) | 0 ≤ A <пи/2 | скаляр

Joint compliance — Модель Compliance Off (значение по умолчанию) | On

Зависимости

Joint stiffness — Коэффициент жесткости 1e6 N*m/rad (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Joint damping — Коэффициент демпфирования 1e3 N*m/(rad/s) (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Initial base shaft angle — Начальный основной угол вала0 rad (значение по умолчанию) | скаляр

Initial torque from base to follower shaft — Начальный крутящий момент0 N*m (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Характеристики блока

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Документация Simscape Driveline

Поддержка

`B` — Основной вал
вращательное механическое устройство

`F` — Вал последователя
вращательное механическое устройство

`A` — Перекрестный угол
физический сигнал

`Maximum joint angle` — Максимальный объединенный перекрестный угол, A
`pi/4` `rad` (значение по умолчанию) | 0 ≤ A <пи/2 | скаляр

`Joint compliance` — Модель Compliance
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Joint stiffness` — Коэффициент жесткости
`1e6` `N*m/rad` (значение по умолчанию) | скаляр

`Joint damping` — Коэффициент демпфирования
`1e3` `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial base shaft angle` — Начальный основной угол вала
0 `rad` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial torque from base to follower shaft` — Начальный крутящий момент
0 `N*m` (значение по умолчанию) | скаляр

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.