Dog Clutch

Муфта с зубчатыми пластинами, которые зацепляются, когда зубы пластины становятся загнутыми

Библиотека:
Simscape/Driveline/Сцепления

Описание

Этот блок представляет собой нелипкую муфту, механическое устройство, которое опирается на положительное сцепление блокирующих зубьев для передачи крутящего момента между валами привода. Муфта содержит три ключевых компонента:

Звонок
Центр
Сдвиг редактирования

Звонки и ступица являются зубчатыми компонентами. Звонок вращается с выходом валом, скользя вдоль его продольной оси, чтобы зацепить или отсоединить соосную ступицу. Ступица, которая находится на подшипнике, окружающем один и тот же вал, может вращаться независимо до зацепления.

Зацепление происходит, когда зубчатые компоненты блокируются. После подключения звонок и ступица вращаются вместе как модуль. Для управления зацеплением муфта собаки содержит сдвиг редактирования, которая управляет положением звонка относительно ступицы.

Перемещение звонка к ступице таким образом, чтобы блокировка их зубьев изменяла состояние сцепления на сцепленное. Перекрытие зуба должно превысить минимальное значение для зацепления. Перемещение звонка назад так, чтобы две группы зубьев больше не блокировались, изменяет состояние муфты назад на отключенное.

Port S задает положение сдвига редактирования. Когда муфта полностью отключена, положение сдвига редактирования равно нулю. Когда муфта полностью включена, положение сдвига редактирования равняется сумме высоты зуба и зазора в кольцевой ступице полностью отключенного состояния:

$z = h + z_{G a p},$

где:

z - положение редактирования сдвигов.
h - высота зуба.
z _зазор является зазором кольцевой ступицы при разъединении.

Рисунок показывает вид сбоку и спереди муфты собаки и некоторых из ее соответствующих переменных.

Модели трансмиссии крутящего момента

Блок Dog Clutch обеспечивает выбор двух моделей трансмиссии крутящего момента.

Аппроксимация фрикционной муфты Модели

Обработайте зацепление муфты как явление трения между звонком и ступицей. Эта модель игнорирует специальные эффекты, такие как люфт, приближение, которая делает блок лучше подходящим для линеаризации, симуляции с фиксированным шагом и симуляции оборудования в цикле (HIL). Блок Fundamental Friction Clutch обеспечивает основу для модели.

В модели, приблизительной к трению, муфта имеет три возможных строений: отключенная, включенная и заблокированная. При отключении силы контакта между звонком и ступицей равен нулю. Эта сила остается нулем, пока сдвиг редактирования не достигнет минимального положения для зацепления.

Когда зубец ступицы кольца перекрывается, h, превышает минимальное значение для зацепления, сила контакта между двумя компонентами начинает линейно увеличиваться с сдвигом редактирования положением, z.

При полном зацеплении сила контакта достигает своего максимального значения, и состояние сцепления переключается на заблокированное. В этом состоянии звонок и ступица вращаются как модуль без скольжения. Чтобы разблокировать муфту, передаваемый крутящий момент должен превысить максимально допустимое значение, которое вы задаете.

Динамическая модель с люфтом

Захватывайте явления сцепления, такие как люфт, крутильные податливости и силы контакта между звонком и зубьями ступицы. Эта модель обеспечивает большую точность, чем приближение фрикционной муфты.

В динамической модели муфта имеет два возможных строений: отключена и включена. При отключении силы контакта между звонком и ступицей равен нулю. Эта сила остается нулем, пока сдвиг редактирования не достигнет минимального положения для зацепления.

Когда зубец ступицы кольца перекрывается, h, превышает минимальное значение для зацепления, сила контакта наклоняется между этими двумя компонентами. Эта сила является суммой кручения пружины и компонентов демпфера. Включая люфт между звонком и зубьями ступицы:

$T_{C} = {\begin{matrix} - k_{R H} (ϕ - \frac{δ}{2}) - μ_{R} \cdot ω & ϕ > \frac{δ}{2} \\ 0 & - \frac{δ}{2} < ϕ < \frac{δ}{2} \\ - k_{R H} (ϕ + \frac{δ}{2}) - μ_{R} ω & ϕ < - \frac{δ}{2} \end{matrix},$

где:

_kRH - крутящая жесткость муфты кольцо-ступица.
ϕ - относительный угол, вокруг общей оси вращения, между звонком и ступицей.
δ - люфт между звонком и зубьями ступицы.
ω - относительная скорость вращения между звонком и ступицей. Эта переменная описывает, как быстро эти два компонента скользят друг по другу.

Совместимые концевые упоры ограничивают поступательное движение редактирования сдвига муфты и звонка. Модель податливости обрабатывает концевые упоры как линейные наборы пружина-демпфер. Расположение концевых упоров зависит от относительного угла и скорости вращения между звонками и ступицы:

Если зубья выравниваются, и относительная скорость вращения меньше максимального значения для зацепления с муфтой, то положение концевого упора является суммой зазора кольцевой ступицы при полном расцеплении и высоте зуба. С концевым упором в этом месте муфта может зацепляться.
Если зубья не совмещаются или относительная скорость вращения превышает максимальное значение для зацепления с муфтой, положение торцевой остановки устанавливается, чтобы предотвратить зацепление звонка со ступицей. Муфта остается отключенной.

Поступательное трение противостоит сдвигу редактирования и звонка движению. Это трение является суммой Кулона и вязких компонентов:

$F_{Z} = - k_{K} \cdot F_{N} \cdot \tanh (\frac{4 v}{v_{t h}}) - μ_{T} v,$

где:

_FZ - чистая поступательная сила трения, действующая на сдвиг редактирования и звонка.
_kK - коэффициент кинетического трения между звонком и зубьями ступицы.
_FN - нормальная сила между звонком и зубьями ступицы.
v - поступательная скорость сдвигового редактирования и звонка.
_vth - порог поступательной скорости. Ниже этого порога гиперболическая тангенциальная функция сглаживает силу трения Кулона до нуля, когда сдвиги редактирования и скорость звонка стремятся к нулю.
_μT - вязкий коэффициент демпфирования, действующая на сдвиг редактирования и звонка.

Условия зацепления муфты

Муфта входит в зацепление, когда она удовлетворяет набору геометрических и динамических условий. Эти условия задают значения, которые некоторые переменные могут принимать для сцепления с муфтой:

Минимальное положение, в котором могут взаимодействовать звонок и ступица

$z = h_{0} + z_{G a p},$
где _h0 - минимальное перекрытие зуба для зацепления муфты. Отрегулируйте этот параметр, чтобы минимизировать нестабильность зацепления, то есть склонность муфты быстро переключаться между включенным и отключенным состояниями
Величина относительной скорости вращения между звонком и ступицей меньше максимальной скорости зацепления, то есть:

$| ω | < | ω_{\max} |,$
где _ωmax - максимальное значение относительной скорости вращения, при которой может происходить зацепление.
Если используется приблизительная модель фрикционной муфты, зацепление происходит только в том случае, если передача крутящего момента между звонком и ступицей остается меньше максимального передаваемого крутящего момента, который поддерживает муфта.
Если использовать динамическую модель с люфтом, зацепление происходит только, если относительное угловое положение звонка и зубьев ступицы позволяет им блокироваться.

Демпфирование Вращательной Степени

Когда муфта скользит под приложенным крутящим моментом, она рассеивает степень. Потери степени равны продукту скорости вращения скольжения и контактного крутящего момента между звонком и ступицей:

$P_{l o s s} = ω \cdot T_{C},$

где:

_Ploss - рассеянная степень из-за скольжения.
_TC - кинетический контактный крутящий момент.

Тепловое моделирование

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры через опционный тепловой порт. По умолчанию тепловой порт скрыт. Чтобы открыть тепловой порт, в настройках Clutch установите параметр Thermal port равным Model. Задайте соответствующие тепловые параметры для компонента.

Порты

Вход

расширить все

`S` - Сдвиг редактирования
физический сигнал

Входной порт физического сигнала сопоставлен с редактированием сдвига.

Зависимости

Если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control равен:

Physical signal - Входное положение редактирования сдвига непосредственно через опционный порт физического сигнала, S.
Conserving port - Динамически вводите положение редактирования сдвига через опционный порт поступательного привода, S. Когда вы выбираете эту опцию, связанные параметры Shift Linkage доступны.

Выход

расширить все

`X` - Положение сцепления
физический сигнал

Выходной порт физического сигнала сопоставлен с положением муфты.

Сохранение

расширить все

`H` - Ступица муфты
механический вращательный

Механический вращательный порт сопоставлен со ступицей сцепления

`R` - звонок сцепления
механический вращательный

Порт Механического привода вращения сопоставлен с звонком муфты.

`S` - Сдвиг редактирования
механический вращательный

Механический вращательный порт сопоставлен с сдвигом редактирования.

Зависимости

Если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control равен:

Physical signal - Входное положение редактирования сдвига непосредственно через опционный порт физического сигнала, S.
Conserving port - Динамически вводите положение редактирования сдвига через опционный порт поступательного привода, S. Когда вы выбираете эту опцию, связанные параметры Shift Linkage доступны.

`T` - Тепловой поток
тепловой

Тепловой порт сопоставлен с тепловым потоком.

Зависимости

Этот порт видим только, когда в настройках Clutch, параметр Thermal Port установлен на Model.

Отображение этого порта делает соответствующие параметры видимыми.

Параметры

расширить все

Таблица показывает, как заданные опции параметров в настройках Shift Linkage и Clutch влияют на видимость:

Параметры в настройках Clutch, Shift Linkage, Engagement Conditions и Initial Conditions
Thermal Port настройки

Чтобы узнать, как считать таблицу, см. «Параметры».

Зависимости параметров муфты собаки

Настройки	Параметры и опции
Shift Linkage	Shift linkage control
Shift Linkage	`Conserving Port`			`Physical signal`
Clutch	Thermal port			Thermal port
	`Omit`		`Model`	`Omit`		`Model`
	Torque transmission model		-	Torque transmission model		-
	`Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization`	`Dynamic with backlash`	-	`Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization`	`Dynamic with backlash`	-
	-	-	Temperature vector	-	-	Temperature vector
	Maximum transmitted torque	-	Maximum transmitted torque vector	Maximum transmitted torque	-	Maximum transmitted torque vector
	-	-	Interpolation method	-	-	Interpolation method
	-	-	Extrapolation method	-	-	Extrapolation method
	Clutch teeth mean radius	Clutch teeth mean radius	Clutch teeth mean radius	Clutch teeth mean radius	-	Clutch teeth mean radius
	-	Number of teeth	-	-	Number of teeth	-
	-	Rotational backlash	-	-	Rotational backlash	-
	-	Torsional stiffness	-	-	Torsional stiffness	-
	-	Torsional damping	-	-	Torsional damping	-
Shift Linkage	Tooth height	Tooth height	Tooth height	Tooth height	Tooth height	Tooth height
	Ring-hub clearance when disengaged	Ring-hub clearance when disengaged	Ring-hub clearance when disengaged	Ring-hub clearance when disengaged	Ring-hub clearance when disengaged	Ring-hub clearance when disengaged
	Hard stop at back of shift linkage	Hard stop at back of shift linkage	Hard stop at back of shift linkage	-	-	-
	Ring stop stiffness	Ring stop stiffness	Ring stop stiffness	-	-	-
	Ring stop damping	Ring stop damping	Ring stop damping	-	-	-
	Shift linkage viscous friction coefficient	Shift linkage viscous friction coefficient	Shift linkage viscous friction coefficient	-	-	-
	-	Tooth-tooth friction coefficient	-	-	-	-
Engagement Conditions	Linkage travel direction	Linkage travel direction	Linkage travel direction	Linkage travel direction	Linkage travel direction	Linkage travel direction
	Maximum engagement speed	Maximum engagement speed	Maximum engagement speed	-	-	-
	Tooth overlap to engage	Tooth overlap to engage	Tooth overlap to engage	Tooth overlap to engage	Tooth overlap to engage	Tooth overlap to engage
Initial Conditions	Clutch initial state	Clutch initial state	Clutch initial state	Clutch initial state	Clutch initial state	Clutch initial state
	Initial shift linkage position	Initial shift linkage position	Initial shift linkage position	-	-	-
	-	Initial ring-hub offset angle	-	-	Initial ring-hub offset angle	-
Thermal Port	-	-	Thermal mass	-	-	Thermal mass
Thermal Port	-	-	Initial temperature	-	-	Initial temperature

Сцепление

`Thermal port` - Тепловая модель
`Omit` (по умолчанию) | `Model`

Модель теплового потока и изменения температуры:

Omit - Независимая от температуры модель.
Model - Температурно-зависимая модель.

Зависимости

Для независимой от температуры модели, то есть, если этот параметр установлен в Omit, видны параметр Torque transmission model и другие связанные параметры в настройках Clutch.

Для зависящей от температуры модели, то есть, когда этот параметр установлен в Model, соответствующие параметры в настройках Clutch, T теплового порта и настройки Thermal Port видны.

`Temperature vector` - Температура
`[280, 300, 320]` `K` (по умолчанию) | увеличение вектора

Входные значения температуры как вектора. Минимальное количество значений зависит от выбранного метода интерполяции. Для линейной интерполяции задайте по крайней мере два значения на размерность. Для сплайна-интерполяции задайте по крайней мере три значения на размерность. Значения в векторе должны увеличиться слева направо.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Model.

`Torque transmission model` - Модель трансмиссии крутящего момента
`Friction clutch approximation — Suitable for HIL and linearization` (по умолчанию) | `Dynamic with backlash`

Вычислительная среда для моделирования динамического поведения собачьей муфты:

Friction clutch approximation — Suitable for HIL and linearization - Моделируйте сцепление муфты как явление трения между звонком и ступицей. Эта модель, основанная на блоке Fundamental Friction Clutch, обеспечивает вычислительно эффективное приближение муфты собаки.
Dynamic with backlash - Моделируйте сцепление муфты в деталях, учитывая такие явления, как люфт, упругость кручения и контактные силы между звонками и ступицы. Выбор этой опции приводит к появлению дополнительных параметров Shift Linkage и Initial Conditions.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port равен Omit.

Видимость связанных параметров в настройках Clutch и Shift Linkage зависит от опции, которую вы выбираете для этого параметра.

`Temperature vector` - Температура
`[280, 300, 320]` `K` (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Model.

`Maximum transmitted torque` - Максимальный передаваемый крутящий момент
`1000` `N*m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Самый большой крутящий момент, который может передать муфта, относящийся к несжимаемому строению. Если крутящий момент, передаваемый между звонком и ступицей, превышает это значение, эти два компонента начинают скользить относительно друг друга. Этот крутящий момент определяет статический предел трения в приближении фрикционной муфты

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port равен Omit и параметру Torque transmission model задано значение Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization.

`Maximum transmitted torque vector` - Максимальный передаваемый крутящий момент
`[1000, 1050, 1000]` `N*m` (по умолчанию) | вектор

Самый большой крутящий момент, который может передать муфта, соответствующему неприемлемому строению, заданной как вектор. Если крутящий момент, передаваемый между звонком и ступицей, превышает это значение, эти два компонента начинают скользить относительно друг друга. Этот крутящий момент определяет статический предел трения в приближении фрикционной муфты. Вектор имеет то же количество элементов, что и вектор температуры.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Model.

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

Метод интерполяции для аппроксимации значения выхода, когда значение входа находится между двумя последовательными сеточными точками:

Linear - Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую эффективность.
Smooth - Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите PS Lookup Table (1D) блочной страницы с описанием.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Model.

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Nearest` | `Error`

Метод экстраполяции для определения значения выхода, когда значение входа находится вне диапазона, заданного в списке аргументов:

Linear - Выберите эту опцию, чтобы создать кривую с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на контуре с областью интерполяции.
Nearest - Выберите эту опцию, чтобы создать экстраполяцию, которая не идет выше высшей точки в данных или ниже самой нижней точки в данных.
Error - Выберите эту опцию, чтобы избежать перехода в режим экстраполяции, когда вы хотите, чтобы ваши данные находились в области значений. Если входной сигнал находится вне области значений таблицы, симуляция останавливается и генерирует ошибку.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции см. PS Lookup Table (1D) блочной страницы с описанием.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Model.

`Clutch teeth mean radius` - Средний радиус зубьев сцепления
`50` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние от звонка или центра ступицы до соответствующего центра зуба. Средний радиус зуба определяет нормальные силы контакта между звонком и зубьями ступицы, учитывая крутящий момент передачи между этими двумя компонентами. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр не виден, если все эти условия удовлетворены:

В настройках Clutch:
- Thermal port установлено на Omit.
- Torque transmission model установлено на Dynamic with backlash.
В настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control устанавливается на Physical control.

`Number of teeth` - Количество звонков или ступицы
`6` (по умолчанию) | положительное ненулевое скалярное целое число

Общее количество зубьев в звонке или ступице. Эти два компонента имеют одинаковые числа зубов. Значение должно быть больше или равно единице.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Clutch параметр Thermal port к Omit и параметру Torque transmission model задано значение Dynamic with backlash.

`Rotational backlash` - Вращательная люфт
`10` `deg` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Допустимое угловое движение, или перемещение, между звонком и зубьями ступицы в строении сцепления. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

`Torsional stiffness` - Кручение жесткости
`10e6` `N*m/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Линейный коэффициент жесткости кручения на контактной границе между звонком и зубьями ступицы. Этот коэффициент характеризует восстанавливающий компонент силы контакта между двумя наборами зубов. Большие значения жесткости соответствуют большему силы контакта. Значение должно быть больше нуля. Значение по умолчанию 10e6 N*m/rad.

Зависимости

`Torsional damping` - Кручение демпфирования
`100` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Линейный коэффициент демпфирования кручения на контактной границе между звонком и зубьями ступицы. Этот коэффициент характеризует рассеивающий компонент силы контакта между двумя наборами зубов. Большие значения демпфирования соответствуют большему рассеиванию энергии во время контакта. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Сдвиг редактирования

`Shift linkage control` - Порт управления сдвигом
`Physical signal` (по умолчанию) | `Conserving port`

Тип порта для управления сдвига редактирования:

Physical signal - Входное положение редактирования сдвига непосредственно через опционный порт физического сигнала, S.
Conserving port - Динамически вводите положение редактирования сдвига через опционный порт поступательного привода, S.

Зависимости

Этот параметр определяет, является ли порт управления редактированием сдвига, S, портом сохранения или физического сигнала. Связанные Shift Linkage параметры доступны, если для этого параметра задано значение Conserving port.

`Tooth height` - Высота зуба
`10` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние между основой и гребнем зуба. Звонок и зубья ступицы имеют одинаковую высоту. Высота зуба и зазор в кольцевой ступице при полном расцеплении определяют максимальный промежуток перемещения редактирования сдвига. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Ring-hub clearance when disengaged` - Зазор кольцевой ступицы при разъединении
`3` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальный открытый зазор между зубьями звонка и ступицы находится вдоль оси сдвига редактирования перемещения. Этот зазор соответствует состоянию полностью отключенного сцепления. Высота зуба и зазор в кольцевой ступице при полном расцеплении определяют максимальный промежуток перемещения редактирования сдвига. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Hard stop at back of shift linkage` - Модель жёсткого упора
`On` (по умолчанию) | `Off`

Жёсткий упор, препятствующая выходу сдвига редактирования за пределы полностью отключенного положения:

On - Жёсткий упор при полном отключении.
Off - Нет жёсткого упора при полном отключении.

`Ring stop stiffness` - Жесткость упора звонка
`10e5` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Линейный коэффициент жесткости концевого упора звонка. Этот коэффициент характеризует восстанавливающий компонент силы контакта, которая сопротивляется поступательному движению мимо торцевых упоров. Большие значения жесткости соответствуют большему силы контакта и меньшей концевой упорной податливости. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Ring stop damping` - Кольцевой упор демпфирования
`1e3` `N/(m/s)` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Линейный коэффициент демпфирования концевого упора звонка. Этот коэффициент характеризует рассеивающий компонент силы контакта, которая сопротивляется поступательному движению мимо торцевых упоров. Большие значения демпфирования соответствуют большему рассеиванию энергии во время контакта. Значение должно быть больше или равно нулю

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Shift linkage viscous friction coefficient` - Коэффициент вязкого трения сдвига редактирования
`100` `N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Линейный коэффициент демпфирования, действующий на сдвиг редактирования. Этот коэффициент характеризует рассеивающую силу, которая сопротивляется движению редактирования из-за вязкого демпфирования. Большие значения коэффициентов соответствуют большему рассеиванию энергии во время движения редактирования. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Tooth-tooth friction coefficient` - Коэффициент кинетического трения контакта зуба и зуба
`0.05` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент кинетического трения на контактной границе между звонком и зубьями ступицы. Этот коэффициент характеризует рассеивающую силу, которая сопротивляется смещению редактирования движению из-за контакта зуба и зуба во время зацепления/разъединения муфты.

Большие значения коэффициентов соответствуют большему рассеиванию энергии во время движения редактирования. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда параметр Shift linkage control установлен в Conserving port и, в Clutch настройках:

Thermal port установлено на Omit
Torque transmission model установлено на Dynamic with backlash

Условия взаимодействия

`Linkage travel direction` - Направление перемещения условия зацепления
`Positive shift linkage displacement engages clutch` (по умолчанию) | `Negative shift linkage displacement engages clutch`

Направление редактирования сдвига должно перемещаться внутрь, чтобы войти в зацепление с муфтой. Варианты включают положительные и отрицательные смещения.

`Maximum engagement speed` - Верхний порог скорости зацепления
`inf` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Относительная скорость вращения между звонком и ступицей, выше которой муфта не может зацепиться. Значение характерно для конкретной коробки передач или трансмиссии. Минимизация значения помогает избежать высокого динамического влияния во время зацепления. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр видим, только если в настройках Shift Linkage параметр Shift linkage control к Conserving port.

`Tooth overlap to engage` - Порог зацепления перекрытия зуба
`3` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Длина перекрытия между звонком и зубьями ступицы вдоль общей продольной оси, над которой может зацепляться муфта. Муфта остается разцепленной до тех пор, пока зубец не перекроется, по меньшей мере, на эту длину. Значение должно быть больше нуля.

Начальные условия

`Initial state` - Начальное состояние муфты
`Unlocked` (по умолчанию) | `Locked`

Состояние муфты в начале симуляции:

Unlocked - Муфта передает нулевой крутящий момент между звонком и ступицей.
Locked - Муфта передает крутящий момент между звонком и ступицей.

`Initial shift linkage position` - Начальное положение редактирования сдвигов
`0` `mm` (по умолчанию) | скаляром

Сдвиньте положение редактирования во время симуляции с нулем. Значения от нуля до суммы зазора кольцевой ступицы и перекрытия зуба для взаимодействия согласуются с отключенной муфтой. Большие значения согласуются с зацепленной муфтой.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда оба из этих условий удовлетворены:

В настройках Clutch параметр Thermal port устанавливается на Omit.
В настройках Shift Linkage Shift linkage control установлено на Conserving port.

`Initial ring-hub offset angle` - Начальный угол смещения кольца со ступицей
`0` `deg` (по умолчанию) | скаляром

Угол поворота между звонком и ступицей во время симуляции нуль. Этот угол определяет, могут ли звонок и зубья ступицы блокироваться, и, следовательно, может ли сцепление зацепляться. Начальный угол смещения должен удовлетворять следующим условиям:

Если начальное состояние муфты отключено, угол начального смещения должен упасть в области значений

$- \frac{180^{°}}{N} \leq ϕ_{0} \leq + \frac{180^{°}}{N},$
где N - количество зубьев, присутствующих в звонке или ступице. Эти два компонента содержат одинаковое количество зубов.
Если начальное состояние муфты включено, угол начального смещения должен упасть в области значений

$- \frac{δ}{2} \leq ϕ_{0} \leq + \frac{δ}{2},$
где δ - угол люфта между звонком и зубьями ступицы.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда в настройках Clutch оба из этих условий выполняются:

Thermal port установлено на Omit.
Torque transmission model установлено на Dynamic with backlash.

Тепловой порт

Эти настройки видны только, когда в Clutch Settings параметр Thermal port установлен на Model.

`Thermal mass` - Сопротивление изменению температуры
`50` `kJ/K` (по умолчанию) | скаляром

Тепловая энергия, необходимая для изменения температуры компонента на одну степень. Чем больше тепловая масса, тем более устойчивым компонентом является изменение температуры.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда в настройках Clutch параметр Thermal Port равен Model.

`Initial temperature` - Начальная температура
`300` `K` (по умолчанию) | скаляром

Температура компонента в начале симуляции. Начальная температура изменяет эффективность компонента в соответствии с заданным вектором эффективности, влияя на начальное зацепление или потери на трение.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда в настройках Clutch параметр Thermal Port равен Model.

Подробнее о

расширить все

Линеаризация

Чтобы оптимизировать модель для линеаризации, используйте настройку по умолчанию параметра Clutch > Torque transmission model, Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization.

Цикл

Для оптимальной эффективности симуляции используйте настройку по умолчанию Clutch > Torque transmission model параметра, Friction clutch approximation - Suitable for HIL and linearization.

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки Simscape

Fundamental Friction Clutch | Loaded-Contact Rotational Friction | Torsional Spring-Damper

Темы

Введенный в R2011a

Документация

Dog Clutch

Описание

Модели трансмиссии крутящего момента

Условия зацепления муфты

Демпфирование Вращательной Степени

Тепловое моделирование

Порты

Вход

S - Сдвиг редактирования физический сигнал

Зависимости

Выход

X - Положение сцепления физический сигнал

Сохранение

H - Ступица муфты механический вращательный

R - звонок сцепления механический вращательный

S - Сдвиг редактирования механический вращательный

Зависимости

T - Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Сцепление

Thermal port - Тепловая модель Omit (по умолчанию) | Model

Зависимости

Temperature vector - Температура [280, 300, 320] K (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Torque transmission model - Модель трансмиссии крутящего момента Friction clutch approximation — Suitable for HIL and linearization (по умолчанию) | Dynamic with backlash

Зависимости

Temperature vector - Температура [280, 300, 320] K (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Maximum transmitted torque - Максимальный передаваемый крутящий момент 1000 N*m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Maximum transmitted torque vector - Максимальный передаваемый крутящий момент [1000, 1050, 1000] N*m (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Interpolation method - Метод интерполяции Linear (по умолчанию) | Smooth

Зависимости

Extrapolation method - Метод экстраполяции Linear (по умолчанию) | Nearest | Error

Зависимости

Clutch teeth mean radius - Средний радиус зубьев сцепления 50 mm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Number of teeth - Количество звонков или ступицы 6 (по умолчанию) | положительное ненулевое скалярное целое число

Зависимости

Rotational backlash - Вращательная люфт 10 deg (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Torsional stiffness - Кручение жесткости 10e6 N*m/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Torsional damping - Кручение демпфирования 100 N*m/(rad/s) (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Сдвиг редактирования

Shift linkage control - Порт управления сдвигом Physical signal (по умолчанию) | Conserving port

Зависимости

Tooth height - Высота зуба 10 mm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Ring-hub clearance when disengaged - Зазор кольцевой ступицы при разъединении 3 mm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Hard stop at back of shift linkage - Модель жёсткого упора On (по умолчанию) | Off

Ring stop stiffness - Жесткость упора звонка 10e5 N/m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Ring stop damping - Кольцевой упор демпфирования 1e3 N/(m/s) (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Зависимости

Shift linkage viscous friction coefficient - Коэффициент вязкого трения сдвига редактирования 100 N/(m/s) (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Tooth-tooth friction coefficient - Коэффициент кинетического трения контакта зуба и зуба 0.05 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Условия взаимодействия

Linkage travel direction - Направление перемещения условия зацепления Positive shift linkage displacement engages clutch (по умолчанию) | Negative shift linkage displacement engages clutch

Maximum engagement speed - Верхний порог скорости зацепления inf (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Tooth overlap to engage - Порог зацепления перекрытия зуба 3 mm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальные условия

Initial state - Начальное состояние муфты Unlocked (по умолчанию) | Locked

Initial shift linkage position - Начальное положение редактирования сдвигов 0 mm (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Initial ring-hub offset angle - Начальный угол смещения кольца со ступицей 0 deg (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Тепловой порт

Thermal mass - Сопротивление изменению температуры 50 kJ/K (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Initial temperature - Начальная температура 300 K (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

`S` - Сдвиг редактирования
физический сигнал

`X` - Положение сцепления
физический сигнал

`H` - Ступица муфты
механический вращательный

`R` - звонок сцепления
механический вращательный

`S` - Сдвиг редактирования
механический вращательный

`T` - Тепловой поток
тепловой

`Thermal port` - Тепловая модель
`Omit` (по умолчанию) | `Model`

`Temperature vector` - Температура
`[280, 300, 320]` `K` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Torque transmission model` - Модель трансмиссии крутящего момента
`Friction clutch approximation — Suitable for HIL and linearization` (по умолчанию) | `Dynamic with backlash`

`Temperature vector` - Температура
`[280, 300, 320]` `K` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Maximum transmitted torque` - Максимальный передаваемый крутящий момент
`1000` `N*m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum transmitted torque vector` - Максимальный передаваемый крутящий момент
`[1000, 1050, 1000]` `N*m` (по умолчанию) | вектор

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Nearest` | `Error`

`Clutch teeth mean radius` - Средний радиус зубьев сцепления
`50` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Number of teeth` - Количество звонков или ступицы
`6` (по умолчанию) | положительное ненулевое скалярное целое число

`Rotational backlash` - Вращательная люфт
`10` `deg` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Torsional stiffness` - Кручение жесткости
`10e6` `N*m/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Torsional damping` - Кручение демпфирования
`100` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Shift linkage control` - Порт управления сдвигом
`Physical signal` (по умолчанию) | `Conserving port`

`Tooth height` - Высота зуба
`10` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Ring-hub clearance when disengaged` - Зазор кольцевой ступицы при разъединении
`3` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard stop at back of shift linkage` - Модель жёсткого упора
`On` (по умолчанию) | `Off`

`Ring stop stiffness` - Жесткость упора звонка
`10e5` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Ring stop damping` - Кольцевой упор демпфирования
`1e3` `N/(m/s)` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

`Shift linkage viscous friction coefficient` - Коэффициент вязкого трения сдвига редактирования
`100` `N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Tooth-tooth friction coefficient` - Коэффициент кинетического трения контакта зуба и зуба
`0.05` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Linkage travel direction` - Направление перемещения условия зацепления
`Positive shift linkage displacement engages clutch` (по умолчанию) | `Negative shift linkage displacement engages clutch`

`Maximum engagement speed` - Верхний порог скорости зацепления
`inf` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Tooth overlap to engage` - Порог зацепления перекрытия зуба
`3` `mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial state` - Начальное состояние муфты
`Unlocked` (по умолчанию) | `Locked`

`Initial shift linkage position` - Начальное положение редактирования сдвигов
`0` `mm` (по умолчанию) | скаляром

`Initial ring-hub offset angle` - Начальный угол смещения кольца со ступицей
`0` `deg` (по умолчанию) | скаляром

`Thermal mass` - Сопротивление изменению температуры
`50` `kJ/K` (по умолчанию) | скаляром

`Initial temperature` - Начальная температура
`300` `K` (по умолчанию) | скаляром

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