Муфта сцепления с дисковыми пластинами, которые участвуют, когда давление пластины превышает порог
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Муфты
Блок Disk Friction Clutch представляет муфту сцепления двумя плоскими наборами пластины трения, которые вступают в контакт, чтобы участвовать. Муфта участвует, когда поданное давление пластины превышает пороговое давление обязательства. После того, как занятый, пластины испытывают фрикционные крутящие моменты, которые позволяют им передать степень между карданными валами последователя и основой.
Муфта может быть двунаправлена или однонаправлена. Двунаправленная муфта может закрадываться в положительные и отрицательные направления. Однонаправленная муфта может уменьшиться только в положительном направлении. Направление промаха положительно, если вал последователя вращается быстрее, чем основной вал и отрицание, если это уменьшается медленнее. Блок задает скорость промаха как различие
где:
ω является относительной скоростью вращения или скоростью промаха.
ωF является скоростью вращения карданного вала последователя.
ωB является скоростью вращения основного карданного вала.
Блок предоставляет входному порту физического сигнала P для поданного давления между пластинами муфты. Поданное давление должно быть больше или быть равным нулю и имеет модули Pascals. Если падения входного сигнала, ниже нуля, блок обрабатывает давление пластины как нуль.
Можно также позволить дать сбой. Когда сбой произойдет, муфта останется заблокированной или будет не мочь передать степень. Отказы могут произойти в требуемое время или из-за внешнего триггера в порте T.
Блок Disk Friction Clutch является упрощенным внедрением блока Fundamental Friction Clutch. Fundamental Friction Clutch требует кинетических и статических предельных крутящих моментов трения как входных сигналов. Disk Friction Clutch не требует входных данных. Вместо этого блок вычисляет кинетическое и статическое трение от параметров муфты, и входное давление сигнализируют о P.
Когда вы применяете сигнал давления выше порога, такого, что поданное давление равняется или превышает порог давления, то есть, , блок может применить два вида трения к движению автомобильной трансмиссии, кинетическому и статическому. Муфта применяет кинетический момент трения только, когда одна ось автомобильной трансмиссии вращается относительно другой оси автомобильной трансмиссии. Муфта применяет статический момент трения, когда две блокировки осей автомобильной трансмиссии и вращаются вместе. Блок выполняет итерации посредством многоступенчатого тестирования, чтобы определить, когда заблокировать и разблокировать муфту.
Кинетический момент трения выступает против относительного промаха и применяется с полным знаком "минус". Математически, кинетическое трение является положительной суммой вязкого перетаскивания и поверхностных моментов трения контакта:
τK является кинетическим моментом трения.
μ является вязким коэффициентом сопротивления.
ω является относительной скоростью вращения или скоростью промаха.
τcontact является крутящим моментом контакта.
Трение контакта является продуктом шести факторов, таким образом что
где:
kK является безразмерным коэффициентом кинетического трения дисков муфты, которое является функцией ω.
D является фактором снижения нормы муфты.
N является количеством поверхностей трения.
reff является эффективным радиусом крутящего момента, то есть, эффективной рукой момента силы трения муфты.
Pfric является способностью трения муфты, такой что .
A является площадью поверхности обязательства.
Вы задаете кинетический коэффициент трения, kK, или как константа или как сведенная в таблицу дискретная функция относительной скорости вращения ω. Сведенная в таблицу функция принята, чтобы быть симметричной для положительных и отрицательных величин относительной скорости вращения. Поэтому задайте kK для положительных значений ω только.
Муфта прикладывает нормальную силу от своего поршня как продукт способности трения муфты, Pfric, и площади поверхности обязательства, A, на каждой из поверхностей трения N. Сигнал давления, P, должен быть неотрицательным. Если P меньше порога давления. Pth, муфта не применяет трения вообще.
Эффективный радиус крутящего момента, reff, является эффективной рукой момента силы трения муфты, измеренной от оси автомобильной трансмиссии, в которой кинетические силы трения прикладываются во фрикционных поверхностях. Это связано с геометрией поверхности трения:
где, для поверхности трения, смоделированной как кольцевой диск:
ro является внешним дисковым радиусом.
ri является внутренним дисковым радиусом.
Фактор снижения нормы муфты, D, составляет износ муфты. Для новой муфты D является тем. Для муфты, приближающейся к универсальному состоянию износа:
Статический предел трения связан с кинетическим трением, установкой ω, чтобы обнулить и заменяющий кинетическое на статический коэффициент трения:
где:
τS является статическим пределом момента трения, который является продуктом статического фактора пика трения и кинетического момента трения, когда ω приближается 0.
kK является безразмерным коэффициентом кинетического трения дисков муфты, которое является функцией ω.
D является фактором снижения нормы муфты.
N является количеством поверхностей трения.
reff является эффективным радиусом крутящего момента, то есть, эффективной рукой момента силы трения муфты.
Pfric является способностью трения муфты, такой что .
A является площадью поверхности обязательства.
, так, чтобы крутящий момент, τ должен был через муфту разблокировать его путем преодоления статического трения, был больше, чем кинетическое трение в момент разблокирования, когда .
Статическая область значений момента трения или пределы затем заданы симметрично как
Состояние ожидания Disk Friction Clutch идентично Состоянию ожидания Fundamental Friction Clutch с заменой положительного кинетического условия трения, , положительным полным условием трения муфты поданное давление равняется или превышает порог давления, то есть, .
Степень, рассеянная муфтой, является абсолютным значением продукта скорости промаха, ω, и кинетического момента трения, τK, то есть, . Муфта рассеивает степень, только если это оба уменьшается, , и применяя кинетическое трение, .
Можно смоделировать эффекты вращательного изменения скорости путем выбора зависимой скоростью модели. Чтобы выбрать зависимую скоростью модель, в настройках Friction, устанавливают параметр Friction model на Velocity-dependent kinetic friction coefficient
. Для получения информации о модели трения, которая зависит и от скорости и от температуры, см. Тепловую, Зависимую Скоростью Модель.
Поскольку скоростной зависимый моделирует эти связанные параметры, становятся видимыми в настройках Friction:
Relative velocity vector
Kinetic friction coefficient vector
Friction coefficient interpolation method
Friction coefficient extrapolation method
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем выбора температурно-зависимой модели. Чтобы выбрать температурно-зависимую модель, в настройках Friction, устанавливают параметр Friction model на Temperature-dependent friction coefficients
. Для получения информации о модели трения, которая зависит и от скорости и от температуры, см. Тепловую, Зависимую Скоростью Модель.
Для температурно-зависимой модели отображаются тепловой порт H и эти параметры:
В настройках Friction:
Temperature vector
Static friction coefficient vector
Kinetic friction coefficient vector
Friction coefficient interpolation method
Friction coefficient extrapolation method
В настройках Thermal Port:
Thermal mass
Initial Temperature
Можно смоделировать эффекты вращательного изменения скорости и теплового потока путем выбора зависимой скоростью и температурно-зависимой модели. Чтобы выбрать модель, которая зависит и от скорости и от температуры в настройках Friction, устанавливает параметр Friction model на Temperature and velocity-dependent friction coefficients
.
Для зависимой скоростью и температурно-зависимой модели тепловой порт H и эти связанные настройки и параметры становятся видимыми:
В настройках Friction:
Relative velocity vector
Temperature vector
Static friction coefficient vector
Kinetic friction coefficient matrix
Friction coefficient interpolation method
Friction coefficient extrapolation method
В настройках Thermal Port:
Thermal mass
Initial Temperature
Можно включить дефектное поведение в ответ на:
Время симуляции — Сбой происходит в требуемое время.
Поведение симуляции — Сбой происходит в ответ на внешний триггер. Это отсоединяет порт T.
Можно выбрать или или обе из этих настроек для глыбовых дислокаций. Если сбой инициирован, муфта отвечает согласно установке Behavior when faulted для остатка от симуляции. Опции отказа:
Cannot transmit power
Cannot unlock
Можно установить блок выпускать дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке в Средстве просмотра Диагностики Simulink параметром Reporting when fault occurs.
Differential | Fundamental Friction Clutch | Variable Ratio Transmission