Cycloidal Drive

Редуктор скорости высокого отношения на основе циклоидального дискового движения

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы

  • Cycloidal Drive block

Описание

Блок Cycloidal Drive представляет компактное, высокое отношение, механизм сокращения скорости, который содержит четыре ключевых компонента:

  • Эксцентриковый бегунок

  • Циклоидальный диск

  • Корпус кольцевого механизма

  • Прикрепите ролики

Эксцентриковый бегунок, который расширяет от основного вала, находится в циклоидальном диске. Этот диск сцепляется с корпусом кольцевого механизма. Ролики контакта, которые расширяют от вала последователя, находятся в соответствии с отверстиями на циклоидальном диске.

Во время нормального функционирования основной вал управляет эксцентриковым бегунком. Бегунок вращается в циклоидальном диске, заставляя его вращаться в эксцентриковом шаблоне об оси смещения. Когда это перемещается, циклоидальный диск затрагивает внутренние зубы корпуса кольцевого механизма. Внутренние запутывающие реверсы вращательное скоростное направление.

Прикрепите расширение роликов с вращательного движения передачи отверстий циклоидального диска на вал последователя. Этот вал вращается в противоречии с основным валом в очень сниженной скорости. Большое отношение сокращения следует из почти равного циклоидального диска и кольцевых зубных чисел механизма. Эффективное отношение сокращения механизма

r=nR−nCnC,

где:

  • r является отношением сокращения механизма.

  • nR является количеством зубов на кольцевом механизме.

  • nC является количеством зубов на циклоидальном диске.

Отношение сокращения механизма ограничивает скорости вращения основы и валов последователя согласно выражению

ωF=−rωB,

где:

  • ωF является скоростью вращения вала последователя.

  • ωC является скоростью вращения основного вала.

Отношение сокращения механизма также ограничивает крутящие моменты, действующие на основу и валы последователя, согласно выражению

TB=rTF+Tf,

где:

  • TB является крутящим моментом привода в основном вале.

  • TF является крутящим моментом привода в вале последователя.

  • Tf является потерей крутящего момента из-за трения. Для получения дополнительной информации смотрите Механизмы Модели с Потерями.

Рисунок показывает циклоидальный диск впереди и виды сбоку. Кинематика системы приводов вызывает реверсирование основы и угловых скоростей вала последователя так, чтобы эти два вала вращались в противоположных направлениях.

Циклоидальный диск может действовать в реверсном режиме, то есть, со степенью, текущей из вала последователя к основному валу. В реверсном режиме КПД передачи крутящего момента обычно незначительны. Можно настроить КПД путем изменения значения параметра Efficiency from follower shaft to base shaft.

Модель трения

Можно установить запутывающую модель трения потерь на:

  • No meshing losses - suitable for HIL simulation, который игнорирует потери, чтобы позволить в течение HIL-способного времени вычисления.

  • Constant efficiency, который является установкой трения по умолчанию для версий блока до R2020b. В этом случае вы задаете КПД компонента, который остается постоянным в течение симуляции

  • Temperature-dependent efficiency, какой температурный зависимый моделей КПД компонента путем создания 1D интерполяционной таблицы на основе вектора Temperature и данного вектора КПД компонента. Эта установка также, включает тепловой порт H сохранения. Этот порт получает тепловой поток в блок, который переводится в температуру блока согласно параметру Thermal mass механизма.

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.

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.

Порты

Сохранение

развернуть все

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с основным валом.

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с валом последователя.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком.

Зависимости

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

Параметры

развернуть все

Основной

Общее количество зубов, проектирующих исходящий от циклоидального дискового периметра. Это количество должно быть меньше количества зубов или контактов на кольцевом механизме. Отношение зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы.

Общее количество зубов или контактов, проектирующих внутрь от кольцевого корпуса механизма. Это количество должно быть больше количества зубов на циклоидальном диске. Отношение двух зубных чисел механизма задает относительные скорости вращения валов последователя и основы.

Поймать в сети потери

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

  • Constant efficiency — Передача крутящего момента между червем и механизмом уменьшается трением.

  • Temperature-dependent efficiency — Передача крутящего момента определяется из предоставленных пользователями данных для того, чтобы поймать в сети КПД и температуру.

Вектор из температур раньше создавал 1D интерполяционные таблицы температурного КПД. Значения векторных элементов должны увеличиться слева направо. Число элементов в векторе должно совпадать с числом элементов в векторах, заданных для этих параметров:

Зависимости

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

Закрутите КПД передачи с основным валом, управляющим валом последователя. Значения КПД должны упасть в интервале (0,1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения приближающаяся единица типичны.

Как вы указываете, что значения КПД зависят, на котором Friction model вы выбираете:

  • Constant efficiency — Задайте значение как скаляр.

  • Temperature-dependent efficiency— Задайте значение как вектор, в котором каждым элементом является отношение выходной мощности к входной мощности при соответствии температурный элемент в температурном векторе. Число элементов в векторе должно совпадать с числом элементов в векторах, заданных для Температурных параметров.

Зависимости

Этот параметр доступен, когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.

Закрутите КПД передачи в противоположном режиме работы, то есть, с валом последователя, управляющим основным валом. Значения КПД должны упасть в интервале (0,1]. Большие значения КПД соответствуют большей передаче крутящего момента между валами последователя и основой. Значения, приближающиеся к нулю, типичны.

Как вы указываете, что значения КПД зависят, на котором Friction model вы выбираете:

  • Constant efficiency — Задайте значение как скаляр.

  • Temperature-dependent efficiency— Задайте значение как вектор, в котором каждым элементом является отношение выходной мощности к входной мощности при соответствии температурный элемент в температурном векторе. Число элементов в векторе должно совпадать с числом элементов в векторах, заданных для Температурных параметров.

Зависимости

Этот параметр доступен, когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency или Temperature-dependent efficiency. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.

Абсолютное значение циклоидальной дисковой степени, выше которой применяется полный коэффициент полезного действия. Ниже этого значения гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия.

Когда вы устанавливаете Friction model на Constant efficiency, гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия одному, такому, что потери КПД идут, чтобы обнулить в покоящемся состоянии.

Когда вы устанавливаете Friction model на Temperature-dependent efficiency, гиперболическая функция тангенса сглаживает коэффициент полезного действия между нулем когда в покое и значением, введенным интерполяционной таблицей температурного КПД когда в заданном пороге степени.

Порог степени должен быть ниже, чем ожидаемая степень, переданная в процессе моделирования. Более высокие значения могут заставить блок недооценивать потери КПД. Однако очень низкие значения могут повысить вычислительную стоимость симуляции.

Тепловой порт

Чтобы включить эти настройки, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency. Для получения дополнительной информации см. Тепловую Модель.

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.

Температура компонента в начале симуляции. Начальная температура изменяет КПД компонента согласно вектору КПД, который вы задаете, влияя на запутывающий запуск или потери на трение.

Зависимости

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

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Введенный в R2014a

Документация Simscape Driveline

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте