Динамическая коробка передач с переменным и управляемым передаточным отношением, податливостью передачи и потерями на трение
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Couplings & Drives
Блок Variable Ratio Transmission представляет коробку передач, которая динамически передает движение и крутящий момент между двумя связанными осями карданного вала, основой и последователем.
Когда вы принимаете решение иметь блок, игнорируют динамику податливости передачи, это ограничивает карданные валы к corotate с переменным передаточным отношением, которым вы управляете. Можно выбрать, вращается ли ось последователя в том же или противоположном направлении как основная ось. Если последователь и основная ось вращаются в том же направлении, ω F и ω B имеют тот же знак. Если последователь и основная ось вращаются в противоположных направлениях, ω F и ω B имеют противоположные знаки.
Податливость передачи вводит внутреннюю задержку между движениями оси. В отличие от механизма, переменная передача отношения не действует как кинематическое ограничение. Можно также управлять потерей крутящего момента, вызванной передачей и вязкими потерями.
Блок Variable Ratio Transmission динамически передает движение и крутящий момент между основным валом и валом последователя.
Если относительная податливость, ϕ между осями отсутствует, блок, эквивалентна механизму с переменным отношением FB g (t). Такой механизм налагает зависящее от времени кинематическое ограничение на движения этих двух карданных валов:
Однако Variable Ratio Transmission действительно включает податливость между осями. Динамическое движение и передача крутящего момента заменяют кинематическое ограничение с ненулевым ϕ, который динамически отвечает через параметры подхалимства k p и k v:
Потеря τ = 0 в идеальном случае.
Можно оценить основную угловую податливость k p от постоянной времени передачи t c и инерция J.
Можно оценить основную податливость скорости вращения k v от постоянной времени передачи t c, инерция J и коэффициент демпфирования C.
С неидеальной передачей крутящего момента, потеря τ ≠ 0. Потери моделей блока Variable Ratio Transmission так же для неидеальных механизмов. Для получения общей информации о неидеальном моделировании механизма, смотрите Механизмы Модели с Потерями.
В неидеальной коробке передач скорость вращения и динамика податливости остаются то же самое как в идеальном случае. Переданный крутящий момент и степень уменьшаются:
Трение Кулона, такое как трение между поясом и колесом или внутренними потерями пояса из-за протяжения, охарактеризованного КПД η.
Вязкая связь карданных валов с подшипниками, параметризованными коэффициентами вязкого трения μ.
Когда скорость вращения изменяет знак, гиперболическая функция тангенса сглаживает изменение в крутящем моменте трения Кулона.
| Поток энергии | Условие потерь мощности | Выведите карданный вал ω |
|---|---|---|
| Передать | ω B τ B> ω F τ F | Последователь, ω F |
| Реверс | ω B τ B <ω F τ F | Основа, ω B |
Блок только полностью применяет потерю на трение, представленную КПД η, если абсолютное значение скорости вращения последователя ω F больше скоростного порога ω th.
Если эта абсолютная скорость меньше ω th, блок сглаживает КПД одному при нулевой скорости.
