Bevel Gear Constraint

Кинематическое ограничение между двумя коническими зубчатыми телами с угловыми пересекающаяся осями вращения

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Мультитело / Механизмы и Связи / Механизмы

  • Bevel Gear Constraint block

Описание

Блок Bevel Gear Constraint представляет кинематическое ограничение между двумя зубчатыми телами с пересекающаяся осями вращения, сохраненными под заданным углом. Основа и порты системы координат последователя идентифицируют системы координат связи на зубчатых телах. Оси вращения механизма совпадают с системой координат связи z - оси. Механизмы вращаются в фиксированном скоростном отношении, определенном радиусами тангажа механизма.

Блок представляет только кинематическую ограничительную характеристику конической системе механизма. Инерция механизма и геометрия являются твердыми свойствами, что необходимо задать блоки тела использования. Ограничительная модель механизма идеальна. Обратная реакция и потери механизма из-за кулонового и вязкого трения между зубами проигнорированы. Можно, однако, смоделировать вязкое трение в соединениях путем определения коэффициентов демпфирования в блоках соединений.

Геометрия механизма

Коническое ограничение механизма параметрируется в терминах размерностей кругов тангажа механизма. Круги тангажа являются мнимыми кругами, концентрическими с зубчатыми телами и касательной к зубной контактной точке. Радиусы тангажа, пометил RB и RF на рисунке, внешние радиусы, которые имели бы механизмы, если бы они уменьшались до конусов трения во взаимном контакте.

Блок механизма

Ограничения механизма происходят в закрытых кинематических замкнутых цепях. Рисунок показывает топологию с обратной связью простой конической модели механизма. Блоки соединений соединяют зубчатые тела с общим фиксатором или несущей, задавая максимальные степени свободы между ними. Блок Bevel Gear Constraint соединяет зубчатые тела, устраняя одну степень свободы и эффективно связывая движения механизма.

Требования блока

Блок вводит специальные ограничения для относительных положений и ориентаций систем координат связи механизма. Ограничения гарантируют, что механизмы собираются только на расстояниях и углах, подходящих для того, чтобы сцепиться. Блок осуществляет ограничения во время сборки блока, когда это сначала пытается поместить механизмы в mesh, но использует остаток от модели, чтобы сохранить механизмы в mesh в процессе моделирования.

Ограничения положения

  • Расстояние между основой и системами координат последователя должно быть таково, что, под данным углом вала и радиусами тангажа, круги тангажа механизма являются касательной друг другу. Это расстояние, обозначенный d B-F, следует из закона косинусов:

    dB−F=RB2+RF2−2RBRFcos(π−θ),

    где R B является радиусом тангажа основного механизма, R F является радиусом тангажа механизма последователя, и Вал θ является перекрестным углом между осями вращения.

  • Расстояние между основой и системами координат последователя вдоль z - ось базовой системы координат, обозначенный Δz B, должно быть равно:

    ΔzB=RF·sin(θShaft)

  • Расстояние между основой и системами координат последователя вдоль z - ось системы координат последователя, обозначенный Δz F, должно быть равно:

    ΔzF=RB·sin(θShaft)

Ограничения ориентации

  • Мнимое расширение линий от основы и осей z последователя должно пересечься в угловом наборе вала в диалоговом окне блока. Угол обозначается θB-F на рисунке. Если параметр Shaft Axes устанавливается на Perpendicular, угол составляет 90 °.

Порты

Система координат

развернуть все

Система координат связи на основном коническом механизме

Система координат связи на последователе скашивает механизм

Параметры

развернуть все

Радиус основного механизма передает круг. Круг тангажа является концентрическим с механизмом и касательной к зубным контактным точкам. Радиусы механизма влияют на передачу крутящего момента между зубчатыми телами последователя и основой.

Радиус механизма последователя передает круг. Круг тангажа является концентрическим с механизмом и касательной к зубным контактным точкам. Радиусы механизма влияют на передачу крутящего момента между зубчатыми телами последователя и основой.

Параметризация для перекрестного угла между коническими валами механизма. Выберите Perpendicular выровнять валы механизма под прямым углом. Выберите Arbitrarily Oriented выровнять валы механизма под любым углом от 0 к 180 deg.

Угол между мнимым расширением линий от основы и последователем структурирует оси z. Угол должен в области значений 0–180 deg. Фактический угол между основой и механизмами последователя, обычно установленными через твердые преобразования, соединения, и иногда другие ограничения, должен быть эквивалентным, это задало здесь.

Зависимости

Этот параметр включен, когда параметр Shaft Axes устанавливается на Arbitrarily Oriented.

Примеры модели

3-Roll Robotic Wrist Mechanism

Автоматизированный механизм запястья с 3 креном

Моделирует автоматизированный механизм запястья С 3 креном на основе Цинциннати-Milacron механизм запястья с 3 креном. Механизм использует три конических пары механизма, чтобы вращать инструмент приблизительно 3 независимых оси. Совет инструмента проходит поверхность сферы и может вращаться об оси, которая проходит через центр той сферы (развертывающий действие). В этом примере предварительно вычисленные крутящие моменты применяются к этим трем карданным валам, чтобы достигнуть определенной траектории (на поверхности сферы) подсказки. Развертка выполняется в различных точках вдоль траектории.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | | | | | | |

Темы

Введенный в R2013b

Документация Simscape Multibody

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте