Double-Pinion Planetary Gear

Планетарная зубчатая передача с двумя решетчатыми наборами механизма планеты

Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

Описание

Блок Double-Pinion Planetary Gear представляет планетарную зубчатую передачу двумя решетчатыми наборами механизма планеты между механизмом солнца и кольцевым механизмом. Один поставщик услуг содержит два набора механизма планеты в различных радиусах от средней линии механизма солнца, позволяя отдельным механизмам вращаться друг относительно друга. Модель механизма включает потери мощности из-за трения между запутывающими зубами механизма и вязким затуханием вращающихся валов механизма.

Структурно, двойная шестерня планетарный механизм напоминает механизм Ravigneaux без своего второго, большого, механизма солнца. Внутренние механизмы планеты сцепляются с механизмом солнца и mesh механизмов внешней планеты с кольцевым механизмом. Поскольку это содержит два набора механизма планеты, двойная шестерня, планетарный механизм инвертирует относительные направления вращения механизмов солнца и звонка.

Зубное отношение решетчатой пары механизма фиксирует относительные скорости вращения этих двух механизмов в той паре. В блоке Double-Pinion Planetary Gear можно задать зубные отношения механизма между звонком и механизмами солнца и внешней планетой и внутренними механизмами планеты. Геометрическое ограничение фиксирует остающиеся зубные отношения — звонок связывает с механизмом внешней планеты, и внутренняя планета связывают с механизмом солнца. Это ограничивает кольцевой радиус механизма к сумме радиуса механизма солнца и диаметров механизма внутренней и внешней планеты.

$r_{r} = r_{s} + 2 \cdot r_{p i} + 2 \cdot r_{p o},$

где:

_rr является кольцевым радиусом механизма.
_rs является радиусом механизма солнца.
_rpi является внутренним радиусом механизма планеты.
_rpo является радиусом механизма внешней планеты.

Звонок к зубному отношению механизма внешней планеты

$\frac{r_{r}}{r_{p o}} = 2 \cdot \frac{\frac{r_{r}}{r_{s}}}{(\frac{r_{r}}{r_{s}} - 1)} \cdot \frac{(\frac{r_{p o}}{r_{p i}} + 1)}{\frac{r_{p o}}{r_{p i}}} .$

Внутреннее зубное отношение солнца планеты

$\frac{r_{p i}}{r_{s}} = \frac{(\frac{r_{r}}{r_{s}} - 1)}{2 (\frac{r_{p o}}{r_{p i}} + 1)} .$

Блок Double-Pinion Planetary Gear является составным компонентом. Это содержит три базовых блока — Ring-Planet, Planet-Planet, и Sun-Planet — соединенный как показано на рисунке. Каждый блок связывает с валом отдельного диска через вращательный порт сохранения.

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.

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

`C` — Поставщик услуг механизма планеты
вращательное механическое устройство

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

`R` — Кольцевой механизм
вращательное механическое устройство

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с кольцевым механизмом.

`S` — Механизм Sun
вращательное механическое устройство

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с механизмом солнца.

`H` — Тепловой поток
тепловой

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

`Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS)` — Звонок к отношению вращения механизма солнца
2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Outer planet (Po) to inner planet (Pi) teeth ratio (NPo/NPi)` — Внешняя планета к внутреннему отношению вращения механизма планеты
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Фиксированное отношение внешней планеты связывает с внутренними вращениями механизма планеты, как задано количеством зубов механизма планеты, разделенных на количество зубов механизма солнца.

Поймать в сети потери

`Friction model` — Модель Friction
`No meshing losses - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Constant efficiency` | `Temperature-dependent efficiency`

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.

`Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies` — Закрутите КПД передачи для
[.98, .98, .99] (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из крутящего момента передает КПД, [_ηSP, _ηRP, _ηRPP], для планеты солнца, и кольцевой планеты и meshings пары колеса механизма планеты планеты, соответственно. Векторные элементы должны быть в интервале (0,1].

Зависимости

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

`Temperature` — Температура
[280, 300, 320] `K` (значение по умолчанию) | вектор

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.

`Sun-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента от солнца связывает с внутренними механизмами планеты
[.75, .65, .6] (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии от солнца, связывает с внутренними механизмами 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.

`Ring-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента от звонка связывает с механизмами внешней планеты
[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

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

Зависимости

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

`Planet-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента с внутренней планеты связывает с механизмами внешней планеты
[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

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

Зависимости

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

`Sun-carrier, ring-carrier, and planet-carrier power thresholds` — Минимальный порог степени КПД для поставщика услуг солнца, кольцевого поставщика услуг и связей механизма поставщика услуг планеты
[.001, .001, .001] `W` (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из порогов степени, выше которых применяются полные коэффициенты полезного действия. Введите пороги в поставщика услуг солнца порядка, кольцевого поставщика услуг, поставщика услуг планеты.

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.

Порог степени должен быть ниже, чем ожидаемая степень, переданная в процессе моделирования. Более высокие значения могут заставить блок недооценивать потери КПД. Очень низкие значения могут повысить вычислительную стоимость.

Зависимости

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

Вязкие потери

`Sun-carrier, ring-carrier, and planet-carrier viscous friction coefficients` — Механизм вязкое трение
[0, 0, 0] `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из коэффициентов вязкого трения, [_μS _μR _μP], для поставщика услуг солнца, кольцевого поставщика услуг и движений механизма поставщика услуг планеты, соответственно.

Инерция

`Inertia` — Модель Inertia
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Модель Inertia для блока:

Off — Инерция механизма модели.
On — Пропустите инерцию механизма.

`Inner planet gear inertia` — Внутренняя инерция механизма планеты
0.001 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на On.

`Outer planet gear inertia` — Инерция механизма внешней планеты
0.001 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Tho включают этот параметр, устанавливают Inertia на On.

Тепловой порт

Чтобы включить эти настройки, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

`Thermal mass` — Количество тепла
50 `J/K` (значение по умолчанию) | скаляр

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.

`Initial temperature` — Начальная температура
300 `K` (значение по умолчанию) | скаляр

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

Аппаратно-программное моделирование

Для оптимальной эффективности симуляции, набор Friction model к значению по умолчанию, No meshing losses - Suitable for HIL simulation.

Документация

Double-Pinion Planetary Gear

Описание

Тепловая модель

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

C — Поставщик услуг механизма планеты вращательное механическое устройство

R — Кольцевой механизм вращательное механическое устройство

S — Механизм Sun вращательное механическое устройство

H — Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Основной

Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS) — Звонок к отношению вращения механизма солнца2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Outer planet (Po) to inner planet (Pi) teeth ratio (NPo/NPi) — Внешняя планета к внутреннему отношению вращения механизма планеты1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Поймать в сети потери

Friction model — Модель Friction No meshing losses - Suitable for HIL simulation (значение по умолчанию) | Constant efficiency | Temperature-dependent efficiency

Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies — Закрутите КПД передачи для [.98, .98, .99] (значение по умолчанию) | вектор

Зависимости

Temperature — Температура[280, 300, 320] K (значение по умолчанию) | вектор

Зависимости

Sun-planet efficiency — КПД передачи крутящего момента от солнца связывает с внутренними механизмами планеты[.75, .65, .6] (значение по умолчанию) | вектор

Зависимости

Ring-planet efficiency — КПД передачи крутящего момента от звонка связывает с механизмами внешней планеты[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

Зависимости

Planet-planet efficiency — КПД передачи крутящего момента с внутренней планеты связывает с механизмами внешней планеты[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

Зависимости

Зависимости

Вязкие потери

Sun-carrier, ring-carrier, and planet-carrier viscous friction coefficients — Механизм вязкое трение[0, 0, 0] N*m/(rad/s) (значение по умолчанию) | вектор

Инерция

Inertia — Модель Inertia off (значение по умолчанию) | on

Inner planet gear inertia — Внутренняя инерция механизма планеты0.001 kg*m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Outer planet gear inertia — Инерция механизма внешней планеты0.001 kg*m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Тепловой порт

Thermal mass — Количество тепла50 J/K (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Initial temperature — Начальная температура300 K (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Больше о

Аппаратно-программное моделирование

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки Simscape

Темы

Документация Simscape Driveline

Поддержка

`C` — Поставщик услуг механизма планеты
вращательное механическое устройство

`R` — Кольцевой механизм
вращательное механическое устройство

`S` — Механизм Sun
вращательное механическое устройство

`H` — Тепловой поток
тепловой

`Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS)` — Звонок к отношению вращения механизма солнца
2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Friction model` — Модель Friction
`No meshing losses - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Constant efficiency` | `Temperature-dependent efficiency`

`Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies` — Закрутите КПД передачи для
[.98, .98, .99] (значение по умолчанию) | вектор

`Temperature` — Температура
[280, 300, 320] `K` (значение по умолчанию) | вектор

`Sun-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента от солнца связывает с внутренними механизмами планеты
[.75, .65, .6] (значение по умолчанию) | вектор

`Ring-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента от звонка связывает с механизмами внешней планеты
[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

`Planet-planet efficiency` — КПД передачи крутящего момента с внутренней планеты связывает с механизмами внешней планеты
[.5, .45, .4] (значение по умолчанию) | вектор

`Sun-carrier, ring-carrier, and planet-carrier viscous friction coefficients` — Механизм вязкое трение
[0, 0, 0] `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | вектор

`Inertia` — Модель Inertia
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Inner planet gear inertia` — Внутренняя инерция механизма планеты
0.001 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Outer planet gear inertia` — Инерция механизма внешней планеты
0.001 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Thermal mass` — Количество тепла
50 `J/K` (значение по умолчанию) | скаляр

`Initial temperature` — Начальная температура
300 `K` (значение по умолчанию) | скаляр

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