Sun-Planet Bevel

Планетарный набор несущих и скошенных планет и солнечных колес с регулируемым передаточным отношением, ориентацией узла и потерями на трение

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape/Приводная линия/Передачи/Планетарные Подкомпоненты

Описание

Блок Sun-Planet Bevel передач представляет собой несущий элемент и скошенные планетарные и солнечные колеса. Планета соединяется и вращается относительно носителя. Планета и солнечные передачи коротируются с фиксированным передаточным отношением. Управление направлением вращения осуществляется путем установки ориентации сборки влево или вправо. 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 Sun-Planet Bevel накладывает одно кинематическое и одно геометрическое ограничение на три соединенные оси:

$r_{C} ω_{C} = r_{S} ω_{S} \pm r_{P} ω_{P}$

$r_{C} = r_{S} \pm r_{P}$

где:

_rC - радиус несущей передачи.
_ωC - скорость вращения несущей передачи.
_rS - радиус солнечной передачи.
_ωS - скорость вращения солнечной передачи.
_rP - радиус планетарной передачи.
_ωP - скорость вращения планетной передачи.

Соотношение планета-солнце задано как

$g_{P S} = \frac{r_{P}}{r_{S}} = \frac{N_{P}}{N_{S}},$

где:

_gPS - передаточное отношение «планета-солнце». Как $r_{P} > r_{S}$ , $g_{P S} > 1$ .

_NP - количество зубьев на планете.
_NS - скорость вращения солнечной передачи.

С точки зрения этого отношения ключевым кинематическим ограничением является:

$ω_{S} = g_{P S} ω_{P} - ω_{C}$ для сборки фаски, ориентированной влево
$ω_{S} = g_{P S} ω_{P} + ω_{C}$ для ориентированной вправо фаски сборки

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 определяется как

$τ_{P} = τ_{l o s s} - g_{P S} τ_{S},$

где:

_τloss - потери крутящего момента.
_τs - крутящий момент для солнечной передачи.
_τp - крутящий момент для планетарной передачи.

В идеальном случае, когда нет потерь крутящего момента, _τloss = 0. Получившееся уравнение передачи крутящего момента $τ_{P} = g_{P S} τ_{S}$ .

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.

`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

`Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS)` - Отношение вращения планеты к солнечной шестерне
`2` (по умолчанию) | скаляром

Отношение, _gPS, вращения планетной передачи к вращению солнечной передачи, определяемое количеством зубьев планетной передачи, деленным на количество зубьев солнечной передачи. Это передаточное число должно быть строго больше 1.

`Assembly orientation` - Относительное вращательное направление передачи
`Left - Sun and planet gears rotate in same direction` (по умолчанию) | `Right - Sun and planet gears rotate in opposite directions`

Относительная ориентация солнечных и планетных передач и их направление корротации. Ориентация влево или вправо подразумевает, что передачи коротируются в том же или противоположном направлении, соответственно.

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
`0.9` (по умолчанию) | скаляром

Эффективность передачи крутящего момента, _ηPS, для планетной передачи к солнечной зубчатой паре зацепления. Это значение должно быть больше 0 и меньше или равно 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 внешней планетной передачи к внутренней планетной передаче, _ηPS. 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.

`Sun-carrier power threshold` - Минимальный порог степени эффективности для муфты с солнечной несущей
`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

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

Коэффициент вязкого трения, _μS, для движения колеса Солнца.

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.

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

Differential | Planet-Planet | Planetary Gear | Ring-Planet | Sun-Planet | Sun-Planet Worm Gear

Темы

Введенный в R2011a

Документация

Sun-Planet Bevel

Описание

Тепловая модель

Уравнения

Переменные

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

C - Планетарный редуктор вращательный механический

P - Планетарная передача вращательный механический

H - Тепловой поток тепловой

Зависимости

Параметры

Главный

Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS) - Отношение вращения планеты к солнечной шестерне 2 (по умолчанию) | скаляром

Assembly orientation - Относительное вращательное направление передачи Left - Sun and planet gears rotate in same direction (по умолчанию) | Right - Sun and planet gears rotate in opposite directions

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 0.9 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Sun-carrier power threshold - Минимальный порог степени эффективности для муфты с солнечной несущей 0.001 W (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Вязкие потери

Sun-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

`P` - Планетарная передача
вращательный механический

`H` - Тепловой поток
тепловой

`Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS)` - Отношение вращения планеты к солнечной шестерне
`2` (по умолчанию) | скаляром

`Assembly orientation` - Относительное вращательное направление передачи
`Left - Sun and planet gears rotate in same direction` (по умолчанию) | `Right - Sun and planet gears rotate in opposite directions`

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

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

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

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

`Sun-carrier power threshold` - Минимальный порог степени эффективности для муфты с солнечной несущей
`0.001` `W` (по умолчанию) | скаляром

`Sun-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 ®