Кинематическая зависимость между подвижным корпусом рейки и вращающимся корпусом шестерни
Simscape/Multibody/Зубчатые колеса и муфты/Зубчатые колеса
Блок «Ограничение зубчатой рейки» представляет собой кинематическое ограничение между перемещающимся корпусом зубчатой рейки и вращающимся корпусом шестерни. Порт базовой рамы идентифицирует соединительную раму на корпусе шестерни, а порт ведомой рамы идентифицирует соединительную раму на корпусе стойки. Ось вращения шестерни и ось перемещения рейки совпадают с осями z рамы.
Блок представляет только характеристику кинематической зависимости для реечной системы. Инерция и геометрия зубчатого колеса - это свойства твердого тела, которые необходимо задать с помощью твердотельных блоков. Модель зависимости зубчатого колеса является идеальной. Обратные зазоры и потери передач из-за кулона и вязкого трения между зубьями игнорируются. Однако можно моделировать вязкое трение в соединениях, задав коэффициенты демпфирования в блоках соединений.
Реечно-зубчатое ограничение параметризуется с точки зрения размеров начальной окружности шестерни. Начальный круг представляет собой воображаемую окружность, концентричную корпусу шестерни и касательную к точке контакта зуба. Радиус шага, помеченный RB на рисунке - радиус, который имела бы шестерня, если бы она была уменьшена до фрикционного цилиндра в контакте с кирпичной аппроксимацией стойки.
Ограничения зубчатой передачи возникают в замкнутых кинематических контурах. На рисунке показана топология с замкнутым контуром простой модели стойки и шестерни. Соединительные блоки соединяют тела рейки и шестерни с общим приспособлением или держателем, определяя максимальные степени свободы между ними. Блок ограничения реек и шестерен соединяет тела реек и шестерен, устраняя одну степень свободы и эффективно соединяя движения реек и шестерен.
Блок накладывает особые ограничения на относительные положения и ориентации рам зубчатых соединений. Ограничения гарантируют, что зубчатые колеса собираются только на расстояниях и углах, подходящих для создания сетки. Блок применяет ограничения во время сборки модели, когда он сначала пытается поместить зубчатые колеса в сетку, но полагается на остальную часть модели, чтобы сохранить зубчатые колеса в сетке во время моделирования.
Ограничения по позициям
Расстояние между основанием и началом рамы толкателя вдоль оси y рамы толкателя должно быть равно радиусу шестерни. Это ограничение гарантирует, что точка наклона зубчатой рейки находится на надлежащем расстоянии от оси вращения шестерни.
Начало координат рамы толкателя должно лежать на плоскости xy базовой рамы. Это ограничение гарантирует, что точка шага зубчатой рейки будет копланарной с начальной окружностью шестерни.
Ограничения ориентации
Ось X рамы толкателя должна быть перпендикулярна плоскости xy базовой рамы. Это ограничение гарантирует, что зубчатая рейка и шестерня являются копланарными и, следовательно, их оси движения перпендикулярны друг другу.
Зависимость конического зубчатого колеса | Зависимость общего зубчатого колеса | Зависимость червяка и зубчатого колеса
