Уменьшение разности скоростей между двумя соединенными валами
Simscape/трансмиссия/зубчатые колеса

Блок дифференциала с ограниченным проскальзыванием представляет дифференциал с ограниченным проскальзыванием (LSD), который представляет собой зубчатый узел, ограничивающий разность скоростей между двумя соединенными валами. Блок моделирует механизм ЛСД как структурный компонент, объединяющий дифференциал и сцепление.
Дифференциальный компонент в блоке LSD является разомкнутым дифференциалом. Разомкнутый дифференциал представляет собой зубчатый механизм, позволяющий двум ведомым валам вращаться на разных скоростях. В автомобиле дифференциал позволяет внутренним колесам вращаться медленнее, чем внешним колесам, когда транспортное средство движется на угол. Транспортное средство, имеющее колесные валы, соединенные открытым дифференциалом, может застрять, когда одно из колес свободно скользит и вращается из-за потери тяги. Это транспортное средство прекращает движение, поскольку карданный вал подает меньше энергии на колесо с тягой, чем на вращающееся колесо.
В том же сценарии транспортное средство, имеющее LSD, с меньшей вероятностью застрянет, поскольку оно содержит узел сцепления, который может передавать мощность на колесо, которое сохраняет тягу. Компонент сцепления в блоке LSD представляет собой фрикционную муфту, которая имеет два комплекта плоских фрикционных пластин. Сцепление сцепляется, когда приложенное давление превышает пороговое давление зацепления. В ЛСД пружинная предварительная нагрузка, которая разделяет солнечные шестерни, прижимает пластины в обоих наборах вместе. Когда валы испытывают тяговый дифференциал, сателлиты-сателлиты оказывают дополнительное усилие в направлении вала высокой тяги. Если дополнительное давление превышает порог зацепления, сцепление сцепляется с узлом сцепления. Зацепление позволяет карданному валу передавать больше мощности на вращающееся медленнее колесо высокой тяги. Дополнительная мощность уменьшает разницу в скорости двух валов. Поскольку колесо высокой тяги продолжает вращаться, транспортное средство продолжает движение.
На рисунке показана ориентация основных компонентов в механизме LSD. Шестерня карданного вала не видна в этом представлении.

Блок Limited-Slip Differential моделирует механизм LSD как структурный компонент на основе блоков Simscape™ Driveline™ Differential и Disk Friction Clutch. Дифференциальный механизм, смоделированный дифференциальным блоком, является структурным компонентом, основанным на двух других блоках привода Simscape, Simple Gear и Bevel-Planet. На блок-схеме показаны структурные компоненты ЛСД.

Порты блока Limited-Slip Differential связаны с карданным валом (порт D) и двумя ведомыми валами (порты S1 и S2), которые соединяют солнечные шестерни с колесами.
Блок Дифференциал ограниченного скольжения (Limited-Slip Differential) позволяет задавать инерции только для зубчатого колеса и внутренних сателлитов. По умолчанию инерции внешних зубчатых колес считаются ничтожно малыми. Для моделирования инерций внешних зубчатых колес подключите блоки Simscape Inertia к портам D, S1 и S2.
В таблице показано направление вращения портов ведомого вала для различных параметров блока и условий ввода.
| Направление вращения портов ведомого вала (S1 и S2) | Расположение коронного зубчатого колеса относительно осевой линии | Направление вращения порта D приводного вала | Относительное проскальзывание по дифференциалу |
|---|---|---|---|
| Положительный | Правильно | Положительный | 0 |
| Правильно | Положительный | > 0 |
| Отрицательный | Правильно | Отрицательный | 0 |
| Правильно | Отрицательный | > 0 |
| Отрицательный | Левый | Положительный | 0 |
| Левый | Положительный | > 0 |
| Положительный | Левый | Отрицательный | 0 |
| Левый | Отрицательный | > 0 |
Для изучения математических моделей структурных компонентов блока «Дифференциальный перепад с ограниченным проскальзыванием» см.:
Можно смоделировать влияние теплового потока и изменения температуры, включив дополнительный тепловой порт. Чтобы включить порт, задайте для модели трения значение Temperature-dependent efficiency.