Ring-Planet

Планетарный набор несущих, планетных и кольцевых колес с регулируемым передаточным отношением и потерями на трение

Библиотека:
Simscape/Приводная линия/Передачи/Планетарные Подкомпоненты

Описание

Блок Ring-Planet представляет водило, звонок передачу и набор планетных передач. Планетарные передачи соединены с держателем и вращаются относительно него. Планета и кольцевые передачи корротируются с фиксированным передаточным отношением, которое вы задаете. Кольцевая планета и солнечно-планетарная передача являются базовым элементом планетарного набора передач. Для получения дополнительной информации о модели см. «Уравнения».

Тепловая модель

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

Уравнения

Идеальные ограничения передачи и передаточные числа

Блок Ring-Planet накладывает одно кинематическое и одно геометрическое ограничение на три соединенные оси:

$r_{R} ω_{R} = r_{C} ω_{C} + r_{P} ω_{P}$

$r_{R} = r_{C} + r_{P}$

Передаточное отношение «кольцо-планета»

$g_{RP} = r_{R} / r_{P} = N_{R} / N_{P},$

где N - количество зубьев на каждой передаче. С точки зрения этого отношения, ключевое кинематическое ограничение является

$g_{RP} ω_{R} = ω_{P} + (g_{RP} - 1) ω_{C} .$

Три степени свободы сокращаются до двух независимых степеней свободы. Зубчатая пара (1, 2) = (P, R).

Предупреждение

Передаточное _gRP кольцевой планеты должно быть строго больше единицы.

Передача крутящего момента:

$g_{RP} τ_{P} + τ_{R} - τ_{loss} = 0.$

В идеальном случае, когда нет потерь крутящего момента, _τloss = 0.

Неидеальные ограничения и потери передачи

В неидеальном случае _τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации см. «Моделирование передач с потерями».

Переменные

Используйте настройки 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.

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.

`P` - Планетарная передача
вращательный механический

Вращательный механический порт сопоставлен с планетной передачей.

`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 planet (P) teeth ratio (NR/NP)` - Отношение вращения кольца к планете
`2` (по умолчанию) | скаляром больше 1

Отношение, _gRP, звонки передачи к вращению планетной передачи, определяемое количеством зубьев кольцевой передачи, деленным на количество зубьев планетной передачи. Это передаточное число должно быть строго больше 1.

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.

`Ordinary efficiency` - эффективность передачи крутящего момента
`0.98` (по умолчанию) | скаляром

Эффективность передачи крутящего момента, _ηRP, для зацепления пары зубчатых колес на внешней и внутренней планетах. Это значение должно находиться в области значений (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.

`Efficiency` - эффективность передачи
`[.95, .9, .85]` (по умолчанию) | вектор

Вектор коэффициентов степени к входу, которые описывают поток степени от кольцевой передачи к планетной передаче, _ηRP. 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.

`Planet-carrier power threshold` - Минимальный порог степени эффективности для муфты планетарного привода
`0.001` `W` (по умолчанию) | скаляром

Степень порог, _pth, выше которого полная эффективность в эффект. Ниже этого значения гиперболическая тангенциальная функция сглаживает коэффициент эффективности.

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.

Зависимости

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

Вязкие потери

`Planet-carrier viscous friction coefficient` - Вязкое трение передачи
`0` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию) | скаляром

Коэффициент вязкого трения, _μP, для движения передачи на планете-несущей.

Тепловой порт

Чтобы включить этот параметр, 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.

Подробнее о

расширить все

Цикл

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

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки Simscape

Compound Planetary Gear | Planet-Planet | Planetary Gear | Sun-Planet | Sun-Planet Bevel

Темы

Введенный в R2011a

Документация

Ring-Planet

Описание

Тепловая модель

Уравнения

Переменные

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

C - Планетарный редуктор вращательный механический

R - Кольцевая передача вращательный механический

P - Планетарная передача вращательный механический

H - Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Главный

Ring (R) to planet (P) teeth ratio (NR/NP) - Отношение вращения кольца к планете 2 (по умолчанию) | скаляром больше 1

Потери сетки

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

Ordinary efficiency - эффективность передачи крутящего момента 0.98 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Зависимости

Efficiency - эффективность передачи [.95, .9, .85] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Planet-carrier power threshold - Минимальный порог степени эффективности для муфты планетарного привода 0.001 W (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Вязкие потери

Planet-carrier viscous friction coefficient - Вязкое трение передачи 0 N*m/(rad/s) (по умолчанию) | скаляром

Тепловой порт

Thermal mass - Тепловая масса 50 J/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

`P` - Планетарная передача
вращательный механический

`H` - Тепловой поток
тепловой

`Ring (R) to planet (P) teeth ratio (NR/NP)` - Отношение вращения кольца к планете
`2` (по умолчанию) | скаляром больше 1

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

`Ordinary efficiency` - эффективность передачи крутящего момента
`0.98` (по умолчанию) | скаляром

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

`Efficiency` - эффективность передачи
`[.95, .9, .85]` (по умолчанию) | вектор

`Planet-carrier power threshold` - Минимальный порог степени эффективности для муфты планетарного привода
`0.001` `W` (по умолчанию) | скаляром

`Planet-carrier viscous friction coefficient` - Вязкое трение передачи
`0` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию) | скаляром

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

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