Worm and Gear Constraint
Кинематическое ограничение между червячным и зубчатым телами с перпендикулярными непересекающимися осями вращения
- Библиотека:
Simscape/Multibody/Передачи и муфты/Передачи
Описание
Блок Worm and Gear Constraint представляет кинематическое ограничение между червячным и зубчатым телами, удерживаемыми под прямым углом. Порт базовой системы координат идентифицирует соединительную систему координат червячного элемента, а порт последующей системы координат идентифицирует соединительную систему зубчатого колеса. Оси вращения совпадают с рамкой соединения z -осями. Червячная и зубчатая передачи вращаются с фиксированным отношением скорости, определяемым радиусами тангажа передачи или отношением зубчатая резьба.
Направление червячной нити может соответствовать соглашениям с правой или левой стороны. Используемая конвенция определяет относительные направления червячной и зубчатой скоростей вращения. Условие правой руки заставляет червь и передачу вращаться в том же направлении вокруг соответствующих осей Z. Левостороннее соглашение заставляет червячную и зубчатую передачи вращаться вместо этого в противоположных направлениях.
Блок представляет только кинематическую характеристику ограничения для червячной и зубчатой системы. Инерция передачи и геометрия являются твердыми свойствами, которые необходимо задать с помощью твердых блоков. Модель ограничения передачи идеальна. Люфт и потери передачи из-за Кулона и вязкого трения между зубьями игнорируются. Однако можно смоделировать вязкое трение в соединениях путем определения коэффициентов демпфирования в блоках соединений.
Геометрия шестерни
Ограничение «стойка-шестерня» параметризовано с точки зрения размерностей кругов червячного и зубчатого тангажа. Круги тангажа являются воображаемыми кругами, концентрическими с червячным и зубчатым телами и касательными к точке контакта резьбы. Радиусы тангажа, маркированные RB и RF На рисунке показаны радиусы, которые имели бы червячный и зубчатый колеса, если бы они были сведены к цилиндрам трения во взаимном контакте.
Зубчатая Передача в сборе
Ограничения на передачу возникают в замкнутых кинематических замкнутых цепях. Рисунок показывает топологию с обратной связью простой модели червя и передачи. Блоки соединений соединяют червя и зубчатые тела с общим фиксатором или носителем, определяя максимальные степени свободы между ними. Блок Worm and Gear Constraint соединяет червячное и зубчатые тела, устраняя одну степень свободы и эффективно соединяя червячное и зубчатое движения.
Требования к сборке
Блок накладывает особые ограничения на относительные положения и ориентации систем координат зубчатых соединений. Ограничения гарантируют, что передачи собираются только на расстояниях и углах, подходящих для сетки. Блок применяет ограничения во время сборки блока, когда он впервые пытается поместить передачи в mesh, но полагается на оставшуюся часть модели, чтобы сохранить передачи в mesh во время симуляции.
Ограничения положения
Расстояние между базой и последующей системой координат z -осями, обозначенное dB-F на рисунке, должно быть равно расстоянию между центрами передач.
Поступательное смещение между основами и последующей системы координат вдоль последующей системы координат z оси, обозначенной на рисунке, должно быть нулем .
Ограничения ориентации
z-оси основы и последующей системы координат должны быть перпендикулярны друг другу. На рисунке z -оси показаны синим цветом.
Поперечный продукт последующей системы координат z оси с базовой системой координат z осью должно быть вектором, направленным от начала последующей системы координат к базовой системе координат z оси. На рисунке показаны z-оси и их вектор с перекрестным произведением. Перекрестный продукт определяется как.
