Ravigneaux Gear

Планетарный механизм с двумя механизмами солнца и двумя наборами механизма планеты

  • Библиотека:
  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

  • Ravigneaux Gear block

Описание

Блок Ravigneaux Gear представляет планетарную зубчатую передачу двойными наборами механизма солнца и планеты. Два механизма солнца расположены в центре и разделяются в длину вдоль общей оси вращения. Меньший из этих механизмов затрагивает внутренний набор механизма планеты, который в свою очередь затрагивает набор механизма внешней планеты. Набор механизма внешней планеты, длина которого охватывает расстояние между двумя механизмами солнца, затрагивает и более крупный механизм солнца и кольцевой механизм.

Несущая содержит наборы механизма планеты на месте в различных радиусах. Несущая, которая твердо связывает с карданным валом, может вращаться как модуль относительно солнца и звонить механизмы. Шарнирные соединения, каждый расположенный между механизмом планеты и несущей, позволяют механизмам вращаться об их отдельных продольных осях.

Относительные скорости вращения солнца, планеты и кольцевых механизмов следуют из кинематических ограничений между ними. Для получения дополнительной информации смотрите уравнения.

Блок моделирует механизм Ravigneaux как структурное компонентно-ориентированное на Sun-Planet, Planet-Planet и блоках Simscape™ Driveline™ Ring-Planet. Рисунок показывает эквивалентную блок-схему этого структурного компонента.

Чтобы увеличить точность модели механизма, можно задать свойства, такие как инерция механизма, запутывающие потери и вязкие потери. По умолчанию инерция механизма и вязкие потери приняты, чтобы быть незначительными. Блок позволяет вам задать инерцию внутренних механизмов планеты. Чтобы смоделировать инерцию несущей, большого солнца, небольшое солнце и кольцевые механизмы, соединяют Simscape блоки Inertia с портами C, SL, SS и R.

Тепловая модель

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем включения дополнительного теплового порта. Чтобы включить порт, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Уравнения

Идеальные ограничения механизма и передаточные отношения

Блок Ravigneaux Gear налагает четыре кинематических и четыре геометрических ограничения на четыре связанных оси и два внутренних колеса (механизмы внутренней и внешней планеты):

rCiωC=rSSωSS+rPiωPi

rCi=rSS+rPi

rCoωC=rSLωSL+rPoωPo

rCo=rSL+rPo

(rCorCi)ωC=rPiωPi+rPoωPo

rCorCi=rPo+rPi

rRωR=rCoωC+rPoωPo

rR=rCo+rPo

где:

  • rCi является радиусом внутреннего механизма несущей.

  • ωC является скоростью вращения механизмов несущей.

  • rSS является радиусом маленького механизма солнца.

  • ωSS является скоростью вращения маленького механизма солнца.

  • rPi является радиусом внутреннего механизма планеты.

  • ωPi является скоростью вращения внутреннего механизма планеты.

  • rCo является радиусом внешнего механизма несущей.

  • rSL является радиусом большого механизма солнца.

  • ωSL является скоростью вращения большого механизма солнца.

  • rPo является радиусом механизма внешней планеты.

  • ωPo является скоростью вращения механизма внешней планеты.

  • ωR является скоростью вращения кольцевого механизма.

Отношения звонка к солнцу:

gRSS=rR/rSS=NR/NSS

gRSL=rR/rSL=NR/NSL

где:

  • gRSS является звонком-к-маленькому передаточное отношение солнца.

  • NR является количеством зубов в кольцевом механизме.

  • NSS является количеством зубов в маленьком механизме солнца.

  • gRSS является звонком-к-большому передаточное отношение солнца.

  • NSL является количеством зубов в большом механизме солнца.

В терминах этих передаточных отношений ключевые кинематические ограничения:

(gRSS1)ωC=gRSSωRωSS

(gRSL1)ωC=gRSLωRωSL

Эти шесть степеней свободы уменьшают до двух независимых степеней свободы. Пары механизма (1,2) = (LS, P), (SS, P), (P, R), и (P, P).

Предупреждение

Передаточное отношение gRSS должно строго быть больше передаточного отношения gRSL. Передаточное отношение gRSL должно строго быть больше того.

Передачи крутящего момента:

gRSSτSS+τRτloss(SS,R)=0

gRSLτSL+τRτloss(SL,R)=0

где:

  • τSS является передачей крутящего момента для маленького механизма солнца.

  • τR является передачей крутящего момента для кольцевого механизма.

  • τloss(SS,R) является потерей передачи крутящего момента между маленьким механизмом солнца и кольцевым механизмом.

  • τSL является передачей крутящего момента для большого механизма солнца.

  • τloss(SL,R) является потерей передачи крутящего момента между большим механизмом солнца и кольцевым механизмом.

В идеальном случае, где нет никакой потери крутящего момента, τloss = 0.

Неидеальные ограничения механизма и потери

В неидеальном случае, τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.

Допущения и ограничения

  • Механизмы приняты, чтобы быть твердыми.

  • Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают Точность Модели.

Порты

Сохранение

развернуть все

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с несущей механизма планеты.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с кольцевым механизмом.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с большим механизмом солнца.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с маленьким механизмом солнца.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком. Тепловой поток влияет на КПД механической передачи путем изменения температур механизма.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Параметры

развернуть все

Основной

Отношение gRLS звонка связывает с вращениями механизма солнца, как задано количеством кольцевых зубов механизма, разделенных на количество больших зубов механизма солнца.

Отношение, gRSS, кольцевого колеса механизма к маленьким вращениям механизма солнца, как задано количеством кольцевых зубов механизма, разделенных на количество маленьких зубов механизма солнца. Это передаточное отношение должно строго быть больше Ring (R) to large sun (SL) teeth ratio (NR/NSL).

Поймать в сети потери

Модель Friction для блока:

  • No meshing losses - Suitable for HIL simulation — Запутывающий механизм идеален.

  • Constant efficiency — Передача крутящего момента между парами колеса механизма уменьшается постоянным КПД, η, таким что 0 <η ≤ 1.

  • Temperature-dependent efficiency — Передача крутящего момента между парами колеса механизма задана поиском по таблице на основе температуры.

Вектор из крутящего момента передает КПД, [ηLS, ηSS, ηRP, ηPP], для большой планеты солнца, небольшой планеты солнца, кольцевой планеты и meshings пары колеса механизма планеты планеты, соответственно. Векторные элементы должны быть в области значений (0,1].

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Constant efficiency.

Вектор из температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Векторные элементы должны увеличиться слева направо.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии от большого солнца, связывает с механизмами планеты, ηLSP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждым элементом является КПД, который 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 на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии от небольшого солнца, связывает с механизмами планеты, ηSSP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждым элементом является КПД, который 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 на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии от звонка, связывает с механизмами планеты, ηRP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждым элементом является КПД, который 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 на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из отношений выхода к входной мощности, которые описывают поток энергии с небольшой планеты солнца, связывает с большими механизмами планеты солнца, ηPP. Блок использует значения, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу температурного КПД.

Каждым элементом является КПД, который 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 на Temperature-dependent efficiency.

Вектор из порогов степени, выше которых применяются полные коэффициенты полезного действия. Введите пороги в порядок большой механизм солнца, маленький механизм солнца, большие механизмы планеты солнца, и маленькие механизмы планеты солнца, все относительно несущей механизма. Ниже этих значений гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия.

Когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency, блок понижает потери КПД, чтобы обнулить, когда никакая степень не передается. Когда вы устанавливаете Friction model на Temperature-dependent efficiency, блок сглаживает коэффициенты полезного действия между нулем когда в покое и значениями, введенными интерполяционными таблицами температурного КПД в порогах степени.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Вязкие потери

Вектор из коэффициентов вязкого трения, [μLS, μSS, μLSP, μSSP], для крупной несущей солнца, маленькой несущей солнца, крупной несущей планеты солнца и маленьких движений механизма несущей планеты солнца, соответственно.

Инерция

Модель Inertia для блока:

  • Off — Инерция механизма модели.

  • On — Пропустите инерцию механизма.

Момент инерции внутреннего механизма планеты. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на On.

Момент инерции механизма внешней планеты. Это значение должно быть положительным.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Inertia на On.

Тепловой порт

Чтобы включить эти настройки, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одним температурным модулем. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Блокируйте температуру в начале симуляции. Начальная температура устанавливает начальные КПД компонента согласно их соответствующим векторам КПД.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.

Больше о

развернуть все

Расширенные возможности

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

Введенный в R2011a