Exponenta Banner

Chain Drive

Степень систему трансмиссии с цепью и двумя звездочками

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Driveline/Муфты и приводы

  • Chain Drive block

Описание

Блок Chain Drive представляет систему степени передачи с цепью и двумя звездочками. Цепь зацепляется со звездочками, передавая вращательное движение между ними. Передача степени может происходить задним числом, то есть от ведомой до ведущей звездочки, из-за внешних нагрузок. Это условие известно как обратное вождение.

Цепь привода соответствует требованиям. Он может растягиваться под напряжением или ослабевать, если свободен. Модель податливости состоит из линейной пружины-демпфера, расположенной параллельно. Пружина сопротивляется растягиванию цепи. Демпфер сопротивляется движению растяжения между элементами цепи.

Силы пружины и демпфера действуют непосредственно на звездочки, которые соединяет цепь. Упругая сила присутствует, когда одна цепная ветвь прижата. Сила демпфера присутствует постоянно. Чтобы представлять и сообщать о условии отказа, симуляция останавливается и генерирует ошибку, если чистое растягивающее усилие в цепи превышает заданное максимальное значение натяжения.

Блок учитывает вязкое трение на подшипниках шарниров звездочки. Во время движения вязкое трение вызывает потери степени, снижая эффективность цепного привода. Эти потери составляют соединение из-за демпфирования цепи. Чтобы исключить потери степени в цепном приводе, в настройках Dynamic установите параметры вязкого трения и демпфирования цепи в нуль.

Уравнения

Скорость растяжения в цепи является различием между тангенциальными скоростями звездочки, которые являются продукта скорости вращения и радиусов тангажа. Математически,

x˙=ωARA−ωBRB,

где:

  • x - растяжение.

  • ωA ωB являются скорости вращения звездочки.

  • RA RB являются радиусами тангажа звездочки.

Рисунок показывает соответствующие переменные.

Сила растяжения цепи является чистой суммой сил пружины и демпфера. Упругая сила является продуктом растягивающего напряжения и постоянной жесткости пружины. Эта сила равна нулю, когда деформация растяжения меньше, чем ослабление цепи. Сила демпфера является продуктом скорости растяжения и коэффициента демпфирования. Математически,

F={−(x−S2)k−x˙b,x>S2−x˙b,S2≥x≥−S2−(x+S2)k−x˙b,x<−S2,

где:

  • S - ослабление цепи.

  • k - постоянная жесткость пружины.

  • b - коэффициент демпфера.

Цепь выполняет крутящий момент на каждой звездочке, равный продукт растягивающей силы и радиуса тангажа звездочки. Два крутящих момента действуют в противоположных направлениях согласно этим уравнениям:

τA=−F·RA

τB=−F·RB

Где:

  • τA - крутящий момент, который цепь применяет к A звездочки.

  • τB - крутящий момент, который цепь применяет к B звездочки.

С точки зрения скорости и фактора трения эти уравнения применяются:

ωA·RA=ωB·RB

(τA−μA·ωA)RB=−(τB−μB·ωB)RB

Где:

  • ωA - скорость вращения для A звездочки.

  • ωB - скорость вращения для B звездочки.

  • μA - коэффициент вязкого трения для A звездочки.

  • μB - коэффициент вязкого трения для B звездочки.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

В отличие от параметров блоков, переменные не имеют условной видимости. На вкладке Variables перечислены все существующие основные переменные. Если переменная не используется в наборе уравнений, соответствующих выбранному строению блока, значения, заданные для этой переменной, игнорируются.

Допущения и ограничения

  • Отношение зубьев звездочек равняется отношению радиуса тангажа звездочки.

  • Инерция цепи незначительна.

Порты

Сохранение

расширить все

Сохранение вращательного порта сопоставлено со звездочкой А.

Сохранение вращательного порта сопоставлено со звездочкой B.

Параметры

расширить все

Геометрия

Податливость и обратной косой черты для блока:

  • Ideal - no chain compliance or backlash - Не моделируйте жесткость цепи, демпфирование или люфт.

  • Model chain compliance and backlash - Моделируйте жесткость цепи, демпфирование и люфт.

Зависимости

Если этот параметр установлен Model chain compliance and backlashсоответствующие параметры и переменные включены.

Радиус окружности тангажа для звездочки A. Окружность тангажа является воображаемым кругом, проходящим через точку контакта между цепью роликом и покрытием звездочки при полном контакте.

Радиус окружности тангажа для звездочки B. Окружность тангажа является воображаемым кругом, проходящим через точку контакта между цепью роликом и покрытием звездочки при полном контакте.

Максимальное расстояние свободная ветвь цепи привода может перемещаться, прежде чем она будет вытянута. Это расстояние равняется различию длин между фактическими и полностью упорными цепями привода.

Если одна звездочка удерживается на месте, в то время как верхняя цепная ветвь является подтягивающей, то длина среза является тангенциальным расстоянием, которое вторая звездочка должна вращать, прежде чем нижняя цепная ветвь станет подтягивающей.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда Chain model установлено на Model chain compliance and backlash.

Динамика

Линейные коэффициенты упругости в модели податливости цепи. Эта константа описывает сопротивление цепи к штамму. Пружинный элемент учитывает упругое накопление энергии в цепи из-за деформации.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда Chain model установлено на Model chain compliance and backlash.

Линейный коэффициент демпфирования в модели податливости цепи. Этот коэффициент описывает сопротивление растяжению между соседними элементами цепи. Демпферный элемент учитывает потери степени в цепи из-за деформации.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда Chain model установлено на Model chain compliance and backlash.

Коэффициент трения от действия качения подшипника соединения для A звездочки в присутствии вязкой смазки.

Коэффициент трения от действия качения подшипника соединения для B звездочки в присутствии вязкой смазки.

Максимальное натяжение

Эти настройки включаются, когда Chain model установлено на Model chain compliance and backlash.

Выберите, следует ли ограничивать максимальную силу растяжения в цепи привода.

  • No maximum tension - Натяжение цепи может быть произвольно большим во время симуляции.

  • Specify maximum tension - Натяжение цепи должно оставаться ниже максимального значения. Если натяжение превышает это значение, симуляция генерирует ошибку и останавливается.

Зависимости

Когда этот параметр установлен в Specify maximum tension, соответствующие параметры включены.

Этот параметр активируется, когда Chain model установлено на Model chain compliance and backlash.

Максимально допустимое значение растягивающей силы, действующей в цепи.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда оба из этих условий выполняются:

  • В настройках Geometry параметр Chain model устанавливается на Model chain compliance and backlash.

  • Im настройки Maximum tension, параметр Maximum tension установлен в Specify maximum tension.

Примеры моделей

Sheet Metal Feeder

Питатель листового металла

Механизм подачи резца из листового металла. Два нарезных крене приводятся в действие крутящим моментом через две механические ходовые части. Каждая ходовая часть состоит из цилиндрического train, червячной передачи и цепи привода. Звездочка цепного привода соединена с соответствующим ее щелевым креном. Взаимодействие между валками и листовым металлом моделируется блоками Loaded Contact Translational Triction.

Расширенные возможности

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

.

См. также

|

Темы

Введенный в R2012a

Документация по Simscape Driveline

Поддержка