Sun-Planet

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

Библиотека:
Simscape/Приводная линия/Передачи/Планетарные Подкомпоненты

Описание

Блок Sun-Planet передач представляет набор несущих, планет и солнечных зубчатых колес. Планета соединяется и вращается относительно носителя. Планета и солнце коротируются с фиксированным передаточным отношением, которое вы задаете и в том же направлении относительно носителя. Солнечная планета и кольцевая планета 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

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

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

Передаточное отношение планета-солнце

$g_{PS} = r_{P} / r_{S} = N_{P} / N_{S}$

Где N - количество зубьев на каждой передаче. С точки зрения этого отношения ключевым кинематическим ограничением является:

$ω_{S} = - g_{PS} ω_{P} + (1 + g_{PS}) ω_{C}$

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

Предупреждение

Соотношение планета-солнце _gPS должно быть строго больше единицы.

Передача крутящего момента:

$g_{PS} τ_{S} + τ_{P} - τ_{loss} = 0$

В идеальном случае нет потерь крутящего момента, то есть _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.

Ограничения и допущения

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 порт сопоставлен с держателем планетной передачи.

`P` - Планетарная передача
вращательный механический

Вращательный порт сопоставлен с шестерней панели.

`S` - Солнечная передача
вращательный механический

Вращательный 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

`Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS)` - Соотношение планет и Солнца
`2` (по умолчанию) | скаляром больше `1`

Отношение _gPS радиуса планетарного зубчатого колеса к радиусу солнечного зубчатого колеса. 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
`0.98` (по умолчанию) | скалярный | `0` <_{<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>}

Эффективность передачи крутящего момента, _ηSP, для сетки пары зубчатых колес Солнца-планеты. Значение должно быть больше 0 и меньше или равно 1.

Зависимости

Этот параметр доступен, когда параметр Friction model установлен в 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) | | массива `0` <_{<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>}

Массив механического КПД, отношения выхода степени к входным степеням, для потока степени от звонка 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

Этот параметр доступен, когда параметр Friction model установлен в Temperature-dependent efficiency.

`Sun-carrier power threshold` - Порог степени
`0.001` `W` (по умолчанию) | скаляром

Степень порог, _pth, выше которого полная эффективность в эффект. Ниже этих значений гиперболическая тангенциальная функция сглаживает коэффициент эффективности. Для модели без тепловых потерь функция снижает потери КПД до нуля, когда никакая степень не передается. Для модели, которая рассматривает тепловые потери, функция сглаживает коэффициенты эффективности между нулем в покое и значениями, предоставленными интерполяционными таблицами температурного КПД при порогах степени.

Зависимости

Этот параметр доступен, когда параметр Friction model установлен в Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency.

Вязкие потери

`Sun-carrier viscous friction coefficient` - Вязкое трение
`0` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию)

Коэффициент вязкого трения, _μS для движения солнечной несущей.

Тепловой порт

Эти настройки видны, когда в настройках Meshing Losses параметр Friction model равен 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 | Ring-Planet | Sun-Planet Bevel

Темы

Введенный в R2011a

Документация

Sun-Planet

Описание

Тепловая модель

Уравнения

Переменные

Ограничения и допущения

Порты

Сохранение

C - Планетарный редуктор вращательный механический

P - Планетарная передача вращательный механический

S - Солнечная передача вращательный механический

H - Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Главный

Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS) - Соотношение планет и Солнца 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 0.98 (по умолчанию) | скалярный | 0 <<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>

Зависимости

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

Зависимости

Efficiency - эффективность передачи [.95, .9, .85] (по умолчанию) | | массива 0 <<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>

Зависимости

Sun-carrier power threshold - Порог степени 0.001 W (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Вязкие потери

Sun-carrier viscous friction coefficient - Вязкое трение 0 N*m/(rad/s) (по умолчанию)

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

`P` - Планетарная передача
вращательный механический

`S` - Солнечная передача
вращательный механический

`H` - Тепловой поток
тепловой

`Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS)` - Соотношение планет и Солнца
`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
`0.98` (по умолчанию) | скалярный | `0` <_{<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>}

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

`Efficiency` - эффективность передачи
`[.95, .9, .85]` (по умолчанию) | | массива `0` <_{<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>}

`Sun-carrier power threshold` - Порог степени
`0.001` `W` (по умолчанию) | скаляром

`Sun-carrier viscous friction coefficient` - Вязкое трение
`0` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию)

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

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