Belt Drive

Система механической передачи с тугим поясом, соединяющим два шкива

Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Couplings & Drives

Описание

Блок Belt Drive представляет пару шкивов, соединенных с гибким идеальным, плоским, или V-образным поясом. Когда вы устанавливаете Belt type на Ideal - No slip, пояс не уменьшается относительно поверхностей шкива.

Блок составляет трение между гибким поясом и периферией шкива. Если сила трения не достаточна, чтобы управлять загрузкой, блок позволяет промах. Отношение между силами в управлении и управляемых ветвях соответствует уравнению оси, также известному как уравнение Эйлера-Эителвайна. Блок составляет центробежную загрузку в гибком поясе, инерции шкива и подшипнике трения.

Блок Belt Drive является структурным компонентно-ориентированным на блоке Simscape™ Driveline™ Belt Pulley и Simscape блоки Translational Damper и Translational Spring.

Translational Spring и блоки Translational Damper симулируют податливость пояса. Для уравнений, управляющих динамикой контакта между поясом и шкивом, смотрите блок Belt Pulley. Рисунок показывает функциональную схему для блока Belt Drive.

Чтобы узнать больше о конструкции блока, займитесь Составными Компонентами и страницами с описанием для отдельных блоков компонента.

Уравнения

Схемы показывают открытые и пересеченные настройки ременного привода. Когда вы устанавливаете Drive type на Open belt, оба шкива имеют тенденцию вращаться в том же направлении, и более крупный шкив имеет больший пояс, переносят угол. Когда вы устанавливаете Drive type на Crossed belt, шкивы имеют тенденцию вращаться в противоположных направлениях и иметь то же самое, переносят угол.

Схемы ременного привода

Фигуры и уравнения обращаются к этим количествам:

_θA является углом переноса шкива A.
_θB является углом переноса шкива B.
_RA является эффективным радиусом шкива A.
_RB является эффективным радиусом шкива B.
C является расстоянием между центрами шкивов A и B.

Расстегнутый пояс

Когда вы устанавливаете Drive type на Open belt, блок вычисляет угол переноса пояса вокруг каждого шкива как:

$\begin{array}{l} θ_{A} = π + 2 * \sin^{- 1} \frac{R_{A} - R_{B}}{C}, \\ θ_{B} = π - 2 * \sin^{- 1} \frac{R_{A} - R_{B}}{C} \end{array}$

Схема показывает углы переноса и параметры.

Пересеченный пояс

Когда вы устанавливаете Drive type на Crossed belt, эти два переносятся, углы равны и угол переноса пояса вокруг каждого шкива:

$θ_{A} = θ_{B} = π + 2 * \sin^{- 1} \frac{R_{A} + R_{B}}{C} .$

Схема показывает углы переноса и параметры.

Допущения и ограничения

Шкивы не переводят.
Коэффициент трения и скоростной порог трения между поясом и каждым из шкивов являются тем же самым. Чтобы параметрировать отдельные взаимодействия трения, используйте два блока Belt Pulley.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Шкив вал
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства, сопоставленный с валом шкива A.

`B` — Шкив B вал
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства, сопоставленный с валом шкива B.

Параметры

развернуть все

Пояс

`Drive type` — Настройка ременного привода
`Open belt` (значение по умолчанию) | `Crossed belt`

Настройка ременного привода. Для получения дополнительной информации см. Схемы Ременного привода.

`Belt type` — Параметризация пояса
`Ideal - No slip` (значение по умолчанию) | `Flat belt` | `V-belt`

Выбор типа пояса. Тип пояса влияет на условия промаха

Ideal - No slip — Параметрируйте идеальный пояс, который не уменьшается относительно шкива.
Flat belt — Параметрируйте пояс с прямоугольным поперечным сечением.
V-belt— Параметрируйте пояс с V-образным поперечным сечением.

`Compliance` — Опция податливости
`No compliance - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Specify stiffness and damping`

Опция, чтобы симулировать податливость.

No compliance - Suitable for HIL simulation — Симулирует несовместимый пояс, который не уступает эластично, когда подвергнуто силе. Чтобы приоритизировать эффективность, выберите эту опцию.
Specify stiffness and damping — Симулирует совместимый пояс, который действительно уступает эластично, когда подвергнуто силе. Чтобы приоритизировать точность, выберите эту опцию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на Ideal - No slip.

`V-belt sheave angle` — Угол Sheave
30 `deg` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Угол Sheave V-пояса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на V-belt.

`Number of V-belts` — Количество поясов
1 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Количество V-поясов.

Блок округляет значения нецелого числа до ближайшего целого числа. Увеличение числа поясов увеличивает силу трения, эффективная масса на единицу длины и максимальная допустимая сила.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на V-belt.

`Centrifugal force` — Центробежная опция силы
`Do not model centrifugal force - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Model centrifugal force`

Опция, чтобы включать эффекты центробежной силы. Если вы устанавливаете этот параметр на Model centrifugal force, центробежная сила насыщает приблизительно к 90% значения силы на каждом конце пояса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на Flat belt или V-belt.

`Belt mass per unit length` — Масса на единицу длины
0.6 `kg/m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Центробежный вклад силы в терминах линейной плотности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на Flat belt или V-belt и Centrifugal force к Model centrifugal force.

`Longitudinal stiffness` — Пояс эффективная жесткость
`1e4` `N/m` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Эффективная жесткость пояса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Belt type на Ideal - No slip и Compliance к Specify stiffness and damping или набор Belt type к Flat belt или V-belt.

`Longitudinal damping` — Пояс эффективное затухание
`1e3` `N/(m/s)` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Эффективное затухание пояса.

Включить этот параметр, любой набор

Belt type к Ideal - No slip и Compliance к Specify stiffness and damping, или
Belt type к Flat belt или V-belt

`Pre-tension` — Отдых натяжения ремня
100 `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Натяните в поясе, когда пояс и шкивы будут в покое. Значение должно быть положительным.

Включить этот параметр, любой набор

Belt type к Ideal - No slip и Compliance к Specify stiffness and damping, или
Belt type к Flat belt или V-belt

`Maximum tension` — Натяните пороговую опцию
`No maximum tension` (значение по умолчанию) | `Specify maximum tension`

Опция, чтобы задать максимальную силу. Если вы устанавливаете этот параметр на Specify maximum tension и натяжение ремня на любом конце пояса встречает или превышает значение, которое вы задаете для параметра Belt maximum tension, симуляция останавливает и генерирует ошибку утверждения.

Зависимости

Включить этот параметр, любой набор

Belt type к Ideal - No slip и Compliance к Specify stiffness and damping, или
Belt type к Flat belt или V-belt

`Belt maximum tension` — Максимальный порог силы
`1e5` `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальная допустимая сила для каждого пояса. Когда сила на любом конце пояса встречает или превышает это значение, симуляция останавливает и генерирует ошибку утверждения.

Включить этот параметр, любой набор

Belt type к Ideal - No slip, Compliance к Specify stiffness and damping, и Maximum tension к Specify maximum tension, или
Belt type к Flat belt или V-belt и Maximum tension к Specify maximum tension

Шкив A

`Pulley radius` — Радиус шкива
.15 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Радиус шкива.

`Bearing viscous friction coefficient` — Подшипник вязкого трения
0 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

Вязкое трение сопоставило с подшипниками, которые содержат ось шкива.

`Inertia` — Вращательная инерция
`No inertia` (значение по умолчанию) | `Specify inertia and initial velocity`

Опция, чтобы параметрировать вращательную инерцию с начальной скоростью.

`Pulley inertia` — Инерция шкива
0.01 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Вращательная инерция шкива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на Specify inertia and initial velocity.

`Pulley initial velocity` — Начальный шкив вращательная скорость
0 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

Начальная вращательная скорость шкива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на Specify inertia and initial velocity.

Шкив B

`Pulley radius` — Радиус шкива
.30 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Радиус шкива.

`Bearing viscous friction coefficient` — Подшипник вязкого трения
0.001 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

Вязкое трение сопоставило с подшипниками, которые содержат ось шкива.

`Inertia` — Вращательная инерция
`No inertia` (значение по умолчанию) | `Specify inertia and initial velocity`

Опция, чтобы параметрировать вращательную инерцию с начальной скоростью.

`Pulley inertia` — Инерция шкива
0.03 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Вращательная инерция шкива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на Specify inertia and initial velocity.

`Pulley initial velocity` — Начальный шкив вращательная скорость
0 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

Начальная вращательная скорость шкива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на Specify inertia and initial velocity.

Связаться

Чтобы включить эти настройки, установите Belt type на Flat belt или V-belt.

`Friction model` — Выбор метода трения
`Modal` (значение по умолчанию) | `Continuous`

Опция, чтобы параметрировать непрерывное или модальное трение.

`Pulley A initial state` — Начальное состояние шкива A
`Unlocked` (значение по умолчанию) | `Locked`

Опция, чтобы инициализировать симуляцию шкивом заблокированный или разблокированное.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Modal.

`Pulley B initial state` — Начальное состояние шкива B
`Unlocked` (значение по умолчанию) | `Locked`

Опция, чтобы инициализировать симуляцию шкивом B заблокированный или разблокированный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Modal.

`Static friction coefficient` — Статический коэффициент трения
0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Трение пояса при поддержании статического контакта.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Modal.

`Kinetic friction coefficient` — Кинетический коэффициент трения
0.42 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Трение пояса при скольжении.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Modal.

`Contact friction coefficient` — Свяжитесь с коэффициентом трения
0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент трения Кулона между поясом и поверхностью шкива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Continuous.

`Wrap angle calculation` — Угловой тип вычисления
`Specify pulley center separation` (значение по умолчанию) | `Specify wrap angles`

Опция, чтобы вычислить угол переноса шкивом сосредотачивает разделение или задавать те значения непосредственно.

Specify pulley center separation — Блок вычисляет угол переноса пояса на шкивах при помощи радиусов шкива, центрального разделения и типа дисков.
Specify wrap angles — Блок использует углы переноса, которые вы задаете.

`Pulley center separation` — Разделительное расстояние центра шкива
0.5 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние между центрами шкивов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Wrap angle calculation на Specify pulley center separation.

`Pulley A wrap angle` — Шкив переносит угол
145 `deg` (значение по умолчанию) | скаляр

Краевой угол между поясом и шкивом, присоединенным к порту A.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Wrap angle calculation на Specify wrap angles.

`Pulley B wrap angle` — Шкив переносит угол
215 `deg` (значение по умолчанию) | скаляр

Краевой угол между поясом и шкивом, присоединенным к порту B.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Wrap angle calculation на Specify wrap angles.

`Velocity threshold` — Свяжитесь с порогом
0.001 `m/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Относительная скорость требуется для пикового кинетического трения в контакте. Скоростной порог трения улучшает числовую устойчивость симуляции путем гарантирования, что сила непрерывна, когда направление скорости изменяется.

`Force threshold` — Обеспечьте порог
0.01 `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Относительная сила требуется для пикового кинетического трения в контакте.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Continuous.

Больше о

развернуть все

Аппаратно-программное моделирование

Для оптимальной эффективности симуляции, набор Belt> параметр Centrifugal force к Do not model centrifugal force - Suitable for HIL simulation.

Ссылки

[1] Джонсон, Кеннет Л. Свяжитесь с механикой. Кембридж: Кембриджский унив. Нажмите, 2003.

Документация

Belt Drive

Описание

Уравнения

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

A — Шкив вал вращательное механическое устройство

B — Шкив B вал вращательное механическое устройство

Параметры

Пояс

Drive type — Настройка ременного привода Open belt (значение по умолчанию) | Crossed belt

Belt type — Параметризация пояса Ideal - No slip (значение по умолчанию) | Flat belt | V-belt

Compliance — Опция податливости No compliance - Suitable for HIL simulation (значение по умолчанию) | Specify stiffness and damping

Зависимости

V-belt sheave angle — Угол Sheave30 deg (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Number of V-belts — Количество поясов1 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Зависимости

Centrifugal force — Центробежная опция силы Do not model centrifugal force - Suitable for HIL simulation (значение по умолчанию) | Model centrifugal force

Зависимости

Belt mass per unit length — Масса на единицу длины0.6 kg/m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Longitudinal stiffness — Пояс эффективная жесткость 1e4 N/m (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Longitudinal damping — Пояс эффективное затухание 1e3 N/(m/s) (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Pre-tension — Отдых натяжения ремня100 N (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Maximum tension — Натяните пороговую опцию No maximum tension (значение по умолчанию) | Specify maximum tension

Зависимости

Belt maximum tension — Максимальный порог силы 1e5 N (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Шкив A

Pulley radius — Радиус шкива.15 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Bearing viscous friction coefficient — Подшипник вязкого трения0 N*m/(rad/s) (значение по умолчанию) | скаляр

Inertia — Вращательная инерция No inertia (значение по умолчанию) | Specify inertia and initial velocity

Pulley inertia — Инерция шкива0.01 kg*m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pulley initial velocity — Начальный шкив вращательная скорость0 rad/s (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Шкив B

Pulley radius — Радиус шкива.30 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Bearing viscous friction coefficient — Подшипник вязкого трения0.001 N*m/(rad/s) (значение по умолчанию) | скаляр

Inertia — Вращательная инерция No inertia (значение по умолчанию) | Specify inertia and initial velocity

Pulley inertia — Инерция шкива0.03 kg*m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pulley initial velocity — Начальный шкив вращательная скорость0 rad/s (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Связаться

Friction model — Выбор метода трения Modal (значение по умолчанию) | Continuous

Pulley A initial state — Начальное состояние шкива A Unlocked (значение по умолчанию) | Locked

Зависимости

Pulley B initial state — Начальное состояние шкива B Unlocked (значение по умолчанию) | Locked

Зависимости

Static friction coefficient — Статический коэффициент трения0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Kinetic friction coefficient — Кинетический коэффициент трения0.42 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Contact friction coefficient — Свяжитесь с коэффициентом трения0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Wrap angle calculation — Угловой тип вычисления Specify pulley center separation (значение по умолчанию) | Specify wrap angles

Pulley center separation — Разделительное расстояние центра шкива0.5 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pulley A wrap angle — Шкив переносит угол145 deg (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Pulley B wrap angle — Шкив переносит угол215 deg (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Velocity threshold — Свяжитесь с порогом0.001 m/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Force threshold — Обеспечьте порог0.01 N (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Больше о

Аппаратно-программное моделирование

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Simscape Driveline

Поддержка

`A` — Шкив вал
вращательное механическое устройство

`B` — Шкив B вал
вращательное механическое устройство

`Drive type` — Настройка ременного привода
`Open belt` (значение по умолчанию) | `Crossed belt`

`Belt type` — Параметризация пояса
`Ideal - No slip` (значение по умолчанию) | `Flat belt` | `V-belt`

`Compliance` — Опция податливости
`No compliance - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Specify stiffness and damping`

`V-belt sheave angle` — Угол Sheave
30 `deg` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Number of V-belts` — Количество поясов
1 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

`Centrifugal force` — Центробежная опция силы
`Do not model centrifugal force - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Model centrifugal force`

`Belt mass per unit length` — Масса на единицу длины
0.6 `kg/m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Longitudinal stiffness` — Пояс эффективная жесткость
`1e4` `N/m` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Longitudinal damping` — Пояс эффективное затухание
`1e3` `N/(m/s)` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Pre-tension` — Отдых натяжения ремня
100 `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum tension` — Натяните пороговую опцию
`No maximum tension` (значение по умолчанию) | `Specify maximum tension`

`Belt maximum tension` — Максимальный порог силы
`1e5` `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pulley radius` — Радиус шкива
.15 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Bearing viscous friction coefficient` — Подшипник вязкого трения
0 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

`Inertia` — Вращательная инерция
`No inertia` (значение по умолчанию) | `Specify inertia and initial velocity`

`Pulley inertia` — Инерция шкива
0.01 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pulley initial velocity` — Начальный шкив вращательная скорость
0 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

`Pulley radius` — Радиус шкива
.30 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Bearing viscous friction coefficient` — Подшипник вязкого трения
0.001 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | скаляр

`Inertia` — Вращательная инерция
`No inertia` (значение по умолчанию) | `Specify inertia and initial velocity`

`Pulley inertia` — Инерция шкива
0.03 `kg*m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pulley initial velocity` — Начальный шкив вращательная скорость
0 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

`Friction model` — Выбор метода трения
`Modal` (значение по умолчанию) | `Continuous`

`Pulley A initial state` — Начальное состояние шкива A
`Unlocked` (значение по умолчанию) | `Locked`

`Pulley B initial state` — Начальное состояние шкива B
`Unlocked` (значение по умолчанию) | `Locked`

`Static friction coefficient` — Статический коэффициент трения
0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Kinetic friction coefficient` — Кинетический коэффициент трения
0.42 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Contact friction coefficient` — Свяжитесь с коэффициентом трения
0.5 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Wrap angle calculation` — Угловой тип вычисления
`Specify pulley center separation` (значение по умолчанию) | `Specify wrap angles`

`Pulley center separation` — Разделительное расстояние центра шкива
0.5 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pulley A wrap angle` — Шкив переносит угол
145 `deg` (значение по умолчанию) | скаляр

`Pulley B wrap angle` — Шкив переносит угол
215 `deg` (значение по умолчанию) | скаляр

`Velocity threshold` — Свяжитесь с порогом
0.001 `m/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Force threshold` — Обеспечьте порог
0.01 `N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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