Exponenta Banner

Chain Drive

Система механической передачи с цепью и двумя звездочками

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Couplings & Drives

  • Chain Drive block

Описание

Блок Chain Drive представляет систему механической передачи цепью и двумя звездочками. Цепь сцепляется со звездочками, передавая вращательное движение между двумя. Механическая передача может произойти наоборот, то есть, от доведенного звездочка драйвера, из-за внешних загрузок. Это условие известно как установку в нужное состояние "обратным путем".

Цепь диска совместима. Это может простираться под силой или ослабить, если свободный. Модель податливости состоит из линейного набора пружинного демпфера в параллельном расположении. Пружина сопротивляется растяжимой деформации в цепи. Демпфер сопротивляется растяжимому движению между цепочечными элементами.

Пружина и силы демпфера действуют непосредственно на звездочки, которые соединяет цепь. Упругая сила присутствует, когда одна цепочечная ветвь является тугой. Сила демпфера присутствует постоянно. Чтобы представлять и сообщить об условии отказа, симуляция останавливает и генерирует ошибку, если сетевая растяжимая сила в цепи превышает заданное максимальное значение силы.

Блок составляет вязкое трение в подшипниках соединения звездочки. Во время движения вязкое трение вызывает потери механической передачи, уменьшая КПД цепного привода. Эти потери соединяют из-за цепочечного затухания. Чтобы устранить потери механической передачи в цепочечном диске, в настройках Dynamic, устанавливают параметры для вязкого трения и затухания цепи, чтобы обнулить.

Уравнения

Растяжимый уровень деформации в цепи является различием между звездочкой тангенциальные скорости, которые являются каждым продукт радиусов тангажа и скорости вращения. Математически,

x˙=ωARA−ωBRB,

где:

  • x является растяжимой деформацией.

  • ωA, ωB является скоростями вращения звездочки.

  • RA, RB является радиусами тангажа звездочки.

Рисунок показывает следующие переменные.

Цепочечная растяжимая сила является сетевой суммой сил демпфера и пружины. Упругая сила является продуктом растяжимой деформации и пружинной постоянной жесткости. Эта сила является нулем, когда растяжимая деформация меньше, чем слабая цепь. Сила демпфера является продуктом растяжимого уровня деформации и коэффициента демпфирования. Математически,

F={−(x−S2)k−x˙b,x>S2−x˙b,S2≥x≥−S2−(x+S2)k−x˙b,x<−S2,

где:

  • S является слабой цепью.

  • k является пружинной постоянной жесткостью.

  • b является коэффициентом демпфера.

Цепь проявляет крутящий момент на каждой звездочке, равной продукту растяжимой силы и радиуса тангажа звездочки. Два крутящих момента действуют в противоположных направлениях согласно этим уравнениям:

τA=−F·RA

τB=−F·RB

Где:

  • τA является крутящим моментом, что цепь применяет на звездочку A.

  • τB является крутящим моментом, что цепь применяет на звездочку B.

В терминах скорости и фактора трения, применяются эти уравнения:

ωA·RA=ωB·RB

(τA−μA·ωA)RB=−(τB−μB·ωB)RB

Где:

  • ωA является вращательной скоростью для звездочки A.

  • ωB является вращательной скоростью для звездочки B.

  • μA является коэффициентом вязкого трения для звездочки A.

  • μB является коэффициентом вязкого трения для звездочки B.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Допущения и ограничения

  • Зубное отношение звездочки равняется отношению радиуса тангажа звездочки.

  • Цепочечная инерция незначительна.

Порты

Сохранение

развернуть все

Сохранение вращательного порта, сопоставленного со звездочкой A.

Сохранение вращательного порта, сопоставленного со звездочкой B.

Параметры

развернуть все

Геометрия

Податливость и модель обратной реакции для блока:

  • Ideal - no chain compliance or backlash — Не моделируйте цепочечную жесткость, затухание или обратную реакцию.

  • Model chain compliance and backlash — Цепочечная жесткость модели, затухание и обратная реакция.

Зависимости

Если этот параметр является набором Model chain compliance and backlash, связанные параметры и переменные включены.

Радиус круга тангажа для звездочки A. Круг тангажа является мнимым кругом, проходящим через контактную точку между цепочечным роликом и винтиком звездочки в полном включении.

Радиус круга тангажа для звездочки B. Круг тангажа является мнимым кругом, проходящим через контактную точку между цепочечным роликом и винтиком звездочки в полном включении.

Максимальное расстояние, которое может переместить свободная ветвь цепи диска, прежде чем это будет тугим. Это расстояние равняется различию в длине между фактическими и полностью тугими цепями диска.

Если одна звездочка сохранена на месте, в то время как главная цепочечная ветвь является тугой, то слабая длина является тангенциальным расстоянием, которое должна вращать вторая звездочка, прежде чем более низкая цепочечная ветвь становится тугой.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Chain model установлен в Model chain compliance and backlash.

Динамика

Линейный коэффициент упругости в цепочечной модели податливости. Эта константа описывает цепочечное сопротивление деформации. Пружинный элемент составляет эластичное аккумулирование энергии в цепи из-за деформации.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Chain model установлен в Model chain compliance and backlash.

Линейный коэффициент демпфирования в цепочечной модели податливости. Этот коэффициент описывает сопротивление растяжимому движению между смежными элементами в цепи. Элемент демпфера вычисляет потери мощности в цепи из-за деформации.

Зависимости

Этот параметр включен, когда Chain model установлен в Model chain compliance and backlash.

Коэффициент трения из-за прокручивающегося действия подшипника соединения для звездочки A в присутствии вязкой смазки.

Коэффициент трения из-за прокручивающегося действия подшипника соединения для звездочки B в присутствии вязкой смазки.

Максимальная сила

Эти настройки включены, когда Chain model установлен в Model chain compliance and backlash.

Выберите, ограничить ли максимальную растяжимую силу в цепи диска.

  • No maximum tension — Цепочечная сила может быть произвольно большой в процессе моделирования.

  • Specify maximum tension — Цепочечная сила должна остаться ниже, чем максимальное значение. Если сила превышает это значение, симуляция генерирует ошибку и остановки.

Зависимости

Когда этот параметр устанавливается на Specify maximum tension, связанные параметры включены.

Этот параметр включен, когда Chain model установлен в Model chain compliance and backlash.

Максимальное позволенное значение растяжимой силы, действующей в цепи.

Зависимости

Этот параметр включен, когда оба из этих условий соблюдают:

  • В настройках Geometry параметр Chain model устанавливается на Model chain compliance and backlash.

  • Я - настройки Maximum tension, параметр Maximum tension устанавливается на Specify maximum tension.

Примеры модели

Sheet Metal Feeder

Фидер листовой стали

Питающийся механизм резака листовой стали. Два крена slitted управляется двигателем крутящего момента через две механических ходовых части. Каждая ходовая часть состоит из цилиндрической зубчатой передачи, червячной передачи и цепочечного диска. Звездочка цепочечного диска соединяется со своим соответствующим креном slitted. Взаимодействие между креном и листовой сталью симулировано Загруженным Контактом Поступательные блоки Трения.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Темы

Представленный в R2012a

Документация Simscape Driveline

Поддержка