Compound Planetary Gear

Планетарная зубчатая передача со ступенчатым механизмом планеты установлена

  • Библиотека:
  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

  • Compound Planetary Gear block

Описание

Блок Compound Planetary Gear представляет планетарную зубчатую передачу 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. Фигура демонстрирует эквивалентную блок-схему для блока Compound planetary gear.

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. 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 включения дополнительного теплового порта. Чтобы включить порт, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Уравнения

Идеальные ограничения механизма и передаточные отношения

Блок Compound Planetary Gear налагает два кинематических и два геометрических ограничения.

rCωC=rSωS+rP1ωP,

rRωR=rCωC+rP2ωP,

rC=rS+rP1,

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, где нет никакой потери крутящего момента, τloss = 0.

Неидеальные ограничения механизма и потери

В неидеальном случае, τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.

Допущения и ограничения

  • Инерция механизма принята, чтобы быть незначительной.

  • Механизмы обработаны как твердые компоненты.

  • Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают Точность Модели.

Порты

Сохранение

развернуть все

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с поставщиком услуг механизма планеты.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с кольцевым механизмом.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с механизмом солнца.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком. Тепловой поток влияет на КПД механической передачи путем изменения температур механизма.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Параметры

развернуть все

Основной

Фиксированное отношение, gRP, звонка связывают с вращениями механизма планеты, как задано количеством кольцевых зубов механизма, разделенных на количество зубов механизма планеты. Это передаточное отношение должно строго быть больше 1.

Фиксированное отношение, gPS, планеты связывают с вращениями механизма солнца, как задано количеством зубов механизма планеты, разделенных на количество зубов механизма 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.

Вектор из крутящего момента передает КПД, [ηSP ηRP], для планеты солнца и meshings пары колеса механизма кольцевого поставщика услуг, соответственно. Векторный элемент должен быть в интервале (0,1].

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Constant efficiency.

Вектор из температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Векторные элементы должны увеличиться слева направо.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии от солнца, связывает с механизмом планеты, ηSP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждым элементом является КПД, который относится к температуре в векторе Temperature. Длина вектора должна быть равна длине вектора Temperature. Каждый элемент в векторе должен быть в области значений (0,1].

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

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

Каждым элементом является КПД, который относится к температуре в векторе Temperature. Длина вектора должна быть равна длине вектора Temperature. Каждый элемент в векторе должен быть в области значений (0,1].

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из порогов степени, выше которых применяются полные коэффициенты полезного действия. Введите пороги в поставщика услуг солнца порядка, поставщика услуг планеты. Ниже этих значений гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия.

Когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency, блок понижает потери КПД, чтобы обнулить, когда никакая степень не передается. Когда вы устанавливаете Friction model на Temperature-dependent efficiency, блок сглаживает коэффициенты полезного действия между нулем когда в покое и значениями, введенными интерполяционными таблицами температурного КПД в порогах степени.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency.

Вязкие потери

Вектор из 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.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на On.

Тепловой порт

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одним температурным модулем. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Блокируйте температуру в начале симуляции. Начальная температура устанавливает начальные КПД компонента согласно их соответствующим векторам КПД.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Больше о

развернуть все

Расширенные возможности

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

Введенный в R2011a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте