Double-Pinion Planetary Gear

Планетарная передача train с двумя сетчатыми планетарными наборами

Библиотека:
Simscape/Трансмиссия/Передачи

Описание

Блок Double-Picion Planetary Gear представляет планетарный train с двумя сетчатыми планетарными шестернями между солнечной шестерней и звонком шестерней. Один держатель удерживает две группы планет в разных радиусах от осевой линии солнечной передачи, позволяя отдельным передачам вращаться друг относительно друга. Модель передачи включает потери степени из-за трения между зубьями зацепляющей передачи и вязким демпфированием валов вращающейся передачи.

Конструктивно двухколесная планетарная передача напоминает шестерню Равиньо без своей второй, большой, солнечной передачи. Внутренние планетарные передачи зацепляются с солнечной шестерней, а внешние планетарные шестерни зацепляются с кольцевой шестерней. Поскольку он содержит две планетарные передачи, планетарная передача с двойной шестерней изменяет направления относительного поворота кольцевой и солнечной передач.

Соотношение зубьев зацепленной зубчатой пары фиксирует относительные скорости вращения двух передач в этой паре. В блоке Double-Pinion Planetary Gear можно задать передаточные числа зубьев между кольцевой и солнечной шестернями и внешней планетой и внутренними планетарными шестернями. Геометрическое ограничение фиксирует отношения остальных зубьев - кольцевая передача к внешней планетной передаче и внутренняя планетарная передача к солнечной передаче. Это ограничивает радиус кольцевой шестерни суммой радиуса солнечной шестерни и диаметров внутренней и внешней планет.

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

где:

_rr - радиус кольцевой передачи.
_rs - радиус солнечной передачи.
_rpi - радиус внутренней планеты.
_rpo - радиус передачи на внешней планете.

Отношение звонков к внешним планетарным зубьям

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

Отношение внутренняя планета-солнце зубы

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

Блок Double-Pinion Planetary Gear является составным компонентом. Он содержит три базовых блока - Ring-Planet , Planet-Planet и Sun-Planet, соединенных как показано на рисунке. Каждый блок соединяется с отдельным ведущим валом через вращательный порт.

Тепловая модель

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры, включив дополнительный тепловой порт. Чтобы включить порт, установите Friction model равным Temperature-dependent efficiency.

Допущения и ограничения

Инерция передачи принята незначительной.
Передачи обрабатываются как жесткие компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации см. «Настройка точности модели».

Порты

Сохранение

расширить все

`C` - Планетарный редуктор
вращательный механический

Вращательный механический порт сопоставлен с держателем планетной передачи.

`R` - Кольцевая передача
вращательный механический

Вращательный механический порт сопоставлен с кольцевой шестерней.

`S` - Солнечная передача
вращательный механический

Вращательный механический порт сопоставлен с солнечной шестерней.

`H` - Тепловой поток
тепловой

Тепловой порт сопоставлен с тепловым потоком. Тепловой поток влияет на эффективность степени путем изменения температур передачи.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Friction model равным Temperature-dependent efficiency.

Параметры

расширить все

Главный

`Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS)` - Отношение вращения звонка к солнечной шестерне
`2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Фиксированное отношение вращения кольцевой шестерни к вращению солнечной шестерни, определяемое количеством зубьев планетной шестерни, деленным на количество зубьев солнечной шестерни.

`Outer planet (Po) to inner planet (Pi) teeth ratio (NPo/NPi)` - Отношение вращения внешней планеты к внутренней планете
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Фиксированное отношение вращения внешней планетной передачи к вращениям внутренней планетной передачи, определяемое количеством зубьев планетной передачи, деленным на количество зубьев солнечной передачи.

Потери сетки

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

Модель трения для блока:

No meshing losses - Suitable for HIL simulation - Зацепление передач идеально.
Constant efficiency - Передача крутящего момента между парами зубчатых колес уменьшается постоянной эффективностью, η, таким что 0 < η ≤ 1.
Temperature-dependent efficiency - Передача крутящего момента между парами зубчатых колес определяется поиском таблицы на основе температуры.

`Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies` - Эффективность передачи крутящего момента для
`[.98, .98, .99]` (по умолчанию) | вектор

Вектор коэффициентов передачи крутящего момента, [_ηSP, _ηRP, _ηRPP], для солнечной планеты и кольцевой планеты и зубчатых пар планета-планета, соответственно. Векторные элементы должны быть в интервале (0,1].

Зависимости

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

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

Вектор температур, используемых для создания 1-D интерполяционной таблицы температурного КПД. Векторные элементы должны увеличиться слева направо.

Зависимости

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

`Sun-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от солнечной передачи к внутренним планетарным передачам
`[.75, .65, .6]` (по умолчанию) | вектор

Вектор коэффициентов степени к входу, которые описывают поток степени от солнечной передачи к внутренним планетарным передачам, _ηSP. Блок использует значения, чтобы создать 1-D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждый элемент является эффективностью, которая 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 равным Temperature-dependent efficiency.

`Ring-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от кольцевой передачи к внешним планетарным передачам
`[.5, .45, .4]` (по умолчанию) | вектор

Вектор коэффициентов степени к входу, которые описывают поток степени от кольцевой передачи к внешним планетарным передачам, _ηRP. Блок использует значения, чтобы создать 1-D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Зависимости

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

`Planet-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от внутренних планетных передач к внешним планетарным передачам
`[.5, .45, .4]` (по умолчанию) | вектор

Вектор коэффициентов степени к входу, которые описывают поток степени от внутренней планетной передачи к внешней планетной передаче, _ηPP. Блок использует значения, чтобы создать 1-D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Зависимости

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

`Sun-carrier, ring-carrier, and planet-carrier power thresholds` - Минимальный порог степени эффективности для передаточных муфт типа «солнце-носитель», «кольцо-носитель» и «планета-носитель»
`[.001, .001, .001]` `W` (по умолчанию) | вектор

Вектор порогов степени, выше которых применяются полные коэффициенты эффективности. Введите пороги в порядке Солнце-носитель, кольцо-носитель, планета-носитель.

Когда вы задаете Friction model Constant efficiencyблок снижает потери КПД до нуля, когда никакая степень не передается. Когда вы задаете Friction model Temperature-dependent efficiencyблок сглаживает коэффициенты эффективности между нулем в состоянии покоя и значениями, предоставленными интерполяционными таблицами температурного КПД при порогах степени.

Пороговое значение степени должно быть ниже ожидаемой степени, передаваемого во время симуляции. Более высокие значения могут привести к занижению потерь эффективности блока. Очень низкие значения могут повысить вычислительные затраты.

Зависимости

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

Вязкие потери

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

Вектор коэффициентов вязкого трения [_μS μR μP] для движений солнечного носителя, _{кольцевого носителя} и _{планетарного носителя}, соответственно.

Инерция

`Inertia` - Модель инерции
`off` (по умолчанию) | `on`

Модель инерции для блока:

Off - Моделируйте инерцию передачи.
On - Инерция передачи пренебрежения.

`Inner planet gear inertia` - Инерция передачи внутренних планет
`0.001` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Момент инерции внутренних планетных передач. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia равным On.

`Outer planet gear inertia` - Инерция передачи внешних планет
`0.001` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Момент инерции передач внешних планет. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Включите этот параметр, установите Inertia на On.

Тепловой порт

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

`Thermal mass` - Тепловая масса
`50` `J/K` (по умолчанию) | скаляром

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

Зависимости

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

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

Температура блока в начале симуляции. Начальная температура устанавливает эффективность начального компонента в соответствии с их соответствующими векторами КПД.

Зависимости

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

Подробнее о

расширить все

Цикл

Для оптимальной эффективности симуляции установите Friction model значение по умолчанию, No meshing losses - Suitable for HIL simulation.

Документация

Double-Pinion Planetary Gear

Описание

Тепловая модель

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

C - Планетарный редуктор вращательный механический

R - Кольцевая передача вращательный механический

S - Солнечная передача вращательный механический

H - Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Главный

Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS) - Отношение вращения звонка к солнечной шестерне 2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Outer planet (Po) to inner planet (Pi) teeth ratio (NPo/NPi) - Отношение вращения внешней планеты к внутренней планете 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Потери сетки

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

Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies - Эффективность передачи крутящего момента для [.98, .98, .99] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

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

Зависимости

Sun-planet efficiency - эффективность передачи крутящего момента от солнечной передачи к внутренним планетарным передачам [.75, .65, .6] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Ring-planet efficiency - эффективность передачи крутящего момента от кольцевой передачи к внешним планетарным передачам [.5, .45, .4] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Planet-planet efficiency - эффективность передачи крутящего момента от внутренних планетных передач к внешним планетарным передачам [.5, .45, .4] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Зависимости

Вязкие потери

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

Инерция

Inertia - Модель инерции off (по умолчанию) | on

Inner planet gear inertia - Инерция передачи внутренних планет 0.001 kg*m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Outer planet gear inertia - Инерция передачи внешних планет 0.001 kg*m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Тепловой порт

Thermal mass - Тепловая масса 50 J/K (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Зависимости

Подробнее о

Цикл

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки Simscape

Темы

Документация по Simscape Driveline

Поддержка

`C` - Планетарный редуктор
вращательный механический

`R` - Кольцевая передача
вращательный механический

`S` - Солнечная передача
вращательный механический

`H` - Тепловой поток
тепловой

`Ring (R) to sun (S) teeth ratio (NR/NS)` - Отношение вращения звонка к солнечной шестерне
`2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Outer planet (Po) to inner planet (Pi) teeth ratio (NPo/NPi)` - Отношение вращения внешней планеты к внутренней планете
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Sun-planet, ring-planet and planet-planet ordinary efficiencies` - Эффективность передачи крутящего момента для
`[.98, .98, .99]` (по умолчанию) | вектор

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

`Sun-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от солнечной передачи к внутренним планетарным передачам
`[.75, .65, .6]` (по умолчанию) | вектор

`Ring-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от кольцевой передачи к внешним планетарным передачам
`[.5, .45, .4]` (по умолчанию) | вектор

`Planet-planet efficiency` - эффективность передачи крутящего момента от внутренних планетных передач к внешним планетарным передачам
`[.5, .45, .4]` (по умолчанию) | вектор

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

`Inertia` - Модель инерции
`off` (по умолчанию) | `on`

`Inner planet gear inertia` - Инерция передачи внутренних планет
`0.001` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Outer planet gear inertia` - Инерция передачи внешних планет
`0.001` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Thermal mass` - Тепловая масса
`50` `J/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 ®