Sun-Planet Worm Gear
Планетарная группа механизма несущей, планеты червя, и колес солнца с корректируемым передаточным отношением, собирает червей тип потока и потери на трение
- Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы / Планетарные Субкомпоненты
Описание
Блок Sun-Planet Worm Gear представляет две степени свободы планетарный механизм, созданный от несущей и механизмов солнца и планеты. Типом механизмы солнца и планеты пересечены спиральные цилиндрические механизмы, расположенные как диск червя, в котором механизм планеты является червем. Такие передачи используются в Торсене® дифференциал T-1. При передаче степени механизм солнца может независимо вращаться червем (планета) механизм несущей, или обоими.
Вы задаете фиксированное передаточное отношение, которое показывает скорость вращения червя, разделенную на скорость вращения механизма солнца. Вы управляете направлением путем установки типа потока червя на левую или правую руку. Вращение правого червя в положительном направлении заставляет механизм солнца вращаться в положительном направлении. Положительные направления механизма солнца и несущей являются тем же самым.
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
Переменные уравнения:
| RWG | Передаточное отношение, которое показывает скорость вращения червя, разделенную на скорость вращения механизма солнца: отношение положительно для правого червя и отрицания для левого червя |
| ωS | Скорость вращения механизма солнца |
| ωP | Скорость вращения червячной передачи |
| ωC | Скорость вращения несущей |
| ωSC | Скорость вращения механизма солнца относительно несущей |
| α | Нормальный угол давления |
| λ | Ведущий угол червя |
| L | Вывод червя |
| d | Диаметр тангажа червя |
| τS | Крутящий момент применился к валу солнца |
| τP | Крутящий момент применился к валу планеты |
| τC | Крутящий момент применился к валу несущей |
| τ | Закрутите из-за запутывающего трения: потеря зависит от КПД устройства и направления потока энергии. Чтобы избежать резкого изменения момента трения в ωS = 0, момент трения введен через гиперболическую функцию. |
| τinstfr | Мгновенное значение момента трения раньше симулировало потери на трение |
| τfr | Закрутите из-за трения в установившемся |
| k | Коэффициент трения |
| ηWG | КПД червя, чтобы приспособить передачу степени |
| ηGW | КПД механизма, чтобы собрать червей передача степени |
| pth | Порог степени |
| μSC | Коэффициент вязкого трения для интерфейса несущей солнца |
| μWC | Коэффициент вязкого трения для интерфейса несущей червя |
Блок Sun-Planet Worm Gear налагает одно кинематическое ограничение на три связанных оси:
Механизм имеет две независимых степени свободы. Пара механизма (1,2) = (S, P).
Передача крутящего момента:
В идеальном случае, где нет никакой потери крутящего момента, τloss = 0.
В неидеальном случае, τloss ≠ 0. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.
В неидеальном механизме скорость вращения и геометрические ограничения неизменны, но переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Трение Кулона из-за запутывающего механизма солнца червя, который характеризуется коэффициентом трения k или постоянные КПД [ηWG, ηGW]
Вязкие связи карданных валов с подшипниками, которые параметризованы коэффициентами вязкого трения μSC и μWC
Поскольку передача включает червячную передачу, КПД отличаются для прямой и противоположной передачи степени. Таблица показывает значение КПД для всех комбинаций передачи степени.
| Управление валом | Управляемый вал | ||
| Планета | Sun | Несущая | |
| Планета | N/A | ηWG | ηWG |
| Sun | ηGW | N/A | Никакая потеря |
| Несущая | ηGW | Никакая потеря | N/A |
Когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency и оставьте набор Friction parameterization Friction coefficient and geometrical parameters, модель рассматривает геометрическое поверхностное трение контакта. В этом случае ηWG и ηGW используют:
Геометрия поточной обработки червячной передачи, заданная ведущим углом λ и нормальный угол давления α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
Когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency и набор Friction parameterization к Efficiencies, или когда вы устанавливаете Friction model на Temperature-dependent efficiency, модель обрабатывает КПД как постоянные. В этом случае вы задаете ηWG и ηGW независимо от геометрических деталей.
Можно включить поведение с автоблокировкой путем создания КПД отрицательным. Степень не может быть передана от солнца, связывают с червем или от несущей червю, если некоторый крутящий момент не применяется к червю, чтобы выпустить обучение. В этом случае абсолютное значение КПД задает отношение, в котором выпущено обучение. Чем меньший обучать ведущий угол, тем меньший противоположный КПД.
КПД, η, сцепления между червячной передачей и механизмом планеты полностью активны, только если переданная степень больше порога степени.
Если степень меньше порога, фактический КПД автоматически упорядочен к единице при нулевой скорости.
Коэффициенты вязкого трения подшипников несущей червя и несущей солнца управляют вязким моментом трения, испытанным несущей от смазанных, неидеальных потоков механизма. Для получения дополнительной информации смотрите Неидеальные Ограничения Механизма.
Переменные
Используйте настройки 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
Инерция механизма принята, чтобы быть незначительной.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают Точность Модели.