Leadscrew
Набор механизма Leadscrew потокового винта вращения и перевода гайки, с корректируемым потоком и потерями на трение
- Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Механизмы / Вращательный - Поступательный
Описание
Блок Leadscrew представляет потоковый вращательно-поступательный механизм, который ограничивает две связанных оси автомобильной трансмиссии, винт (S) и гайка (N), к, соответственно, вращает и переводит вместе в фиксированном отношении, которое вы задаете. Можно выбрать, переводит ли ось гайки в положительном или отрицательном направлении, когда винт вращается в положительном правом направлении. Если спираль винта является правой рукой, ω S и v N имеют тот же знак. Если спираль винта является левой рукой, ω S и v N имеют противоположные знаки.
Идеальное ограничение механизма и передаточное отношение
Leadscrew налагает одно кинематическое ограничение на две связанных оси:
| ω SL = 2πvN. | (1) |
Коэффициент передачи является NS R = 2π/L. L является выводом винта, поступательным смещением гайки для одного поворота винта. В терминах этого отношения кинематическое ограничение:
| ω S = R NSvN. | (2) |
Эти две степени свободы уменьшаются до одной независимой степени свободы. Соглашение пары механизма прямой передачи (1,2) = (S, N).
Передача силы крутящего момента:
| R NSτS + F N – потеря F = 0, | (3) |
с потерей F = 0 в идеальном случае.
Неидеальное ограничение механизма и потери
В неидеальном случае, потеря F ≠ 0. Для общих факторов на неидеальном моделировании механизма смотрите Механизмы Модели с Потерями.
В случае трения контакта η SN и NS η определяются:
Геометрия поточной обработки гайки винта, заданная ведущим углом λ и высшая точка, распараллеливает полуугол α.
Поверхностный коэффициент трения контакта k.
| η SN = (cosα – k · tanα) / (cosα + k/tanλ), | (4) |
| NS η = (cosα – k/tanλ) / (cosα + k · tanα). | (5) |
В постоянном случае КПД вы задаете η SN и NS η, независимо от геометрических деталей.
NS η имеет два отличных режима, в зависимости от ведущего угла λ, разделенный точкой с автоблокировкой в который NS η = 0 и cosα = k/tanλ.
В режиме перестройки, NS η> 0. Сила, действующая на гайку, может вращать винт.
В режиме с автоблокировкой, NS η <0. Внешний крутящий момент должен быть применен к винту, чтобы выпустить в противном случае заблокированный механизм. Чем более отрицателен NS η, тем больше крутящий момент должен быть, чтобы выпустить механизм.
η SN традиционно положителен.
Поймать в сети КПД
η КПД сцепления между винтом и гайкой полностью активен, только если переданная степень больше порога степени.
Если степень меньше порога, фактический КПД автоматически упорядочен к единице при нулевой скорости.
Вязкая сила трения
Коэффициент вязкого трения μ управляет вязким моментом трения, испытанным винтом от смазанных, неидеальных потоков механизма. Вязкий момент трения на оси автомобильной трансмиссии винта является –μSωS. ω S является скоростью вращения винта относительно его монтирования.
Тепловое моделирование
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем включения дополнительного теплового порта. Чтобы включить порт, установите Friction model на Temperature-dependent efficiency.
Аппаратно-программное моделирование
Для оптимальной эффективности вашей симуляции в реальном времени, набор Friction model к No meshing losses - Suitable for HIL simulation на вкладке Meshing Losses.
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.
Ограничения
Инерция механизма принята, чтобы быть незначительной.
Механизмы обработаны как твердые компоненты.
Трение Кулона замедляет симуляцию. Для получения дополнительной информации смотрите, Настраивают Точность Модели.
Порты
| Порт | Описание |
|---|---|
| S | Вращательный порт сохранения, представляющий винт |
| N | Поступательный порт сохранения, представляющий гайку |
| H | Тепловой порт сохранения для теплового моделирования |