机架和小齿轮耦合耦合平移和旋转运动,具有可调节的小齿轮半径和摩擦损失
Simscape /传动系统/齿轮/旋转-平移
机架和小齿轮块表示转换平移和旋转运动之间的机架和小齿轮。旋转转换齿轮将小齿轮(P)和机架(R)分别限制为,以固定的比率旋转并转换在一起。您可以选择架子轴是否以正面或负方向转换,因为小齿轮沿正方向旋转,通过使用架方向范围。
RRP | 机架齿轮比 |
ω.P | 小齿轮轴的角速度 |
vR | 齿条的平移速度 |
rP | 小齿轮的有效半径 |
NP | 小齿轮上的牙齿数量 |
xR | 机架齿间距 |
τ.P | 小齿轮轴转矩 |
FR | 架力 |
F失利 | 全损力 |
F外壳 | 摩擦力 |
η. | 扭矩传输效率 |
pth | 功率阈值 |
μ.P | 小齿轮臂的粘性摩擦系数 |
μ.R | 齿条运动的粘性摩擦系数 |
机架和小齿轮在两个连接的轴上施加了一个运动限制:
ω.P=RRPvR. | (1) |
传动比为:
RRP= 1 /rP=ω.P/vN=±2π/NPvR. | (2) |
两个自由度减小为一个独立的自由度。前向传递齿轮副约定为(1,2)= (P,R)。
扭矩转移是:
RRPτ.P+FR- - - - - -F失利= 0, | (3) |
和F失利= 0.在理想情况下。
在非面病案中,F失利≠0..关于非理想齿轮建模的一般考虑,请参阅有损耗齿轮.
在非理想小齿轮齿条副(P,R)中,角速度和几何约束不变。但传递的扭矩、力和功率降低:
齿面与齿面之间的库仑摩擦,具有恒定的效率η.
带有轴承的传动轴的粘性联轴器,由粘性摩擦系数参数化μ.
效率η.小齿轮和机架之间的啮合仅在发射功率大于功率阈值时才完全有效。
如果电源小于阈值,则实际效率会自动正则化为零速度的Unity。
假设正向和反向潮流的效率是相等的。
粘性摩擦系数μ.P和μ.R控制齿条和小齿轮从润滑,非理想轴承所经历的粘性摩擦扭矩和力。小齿轮轴上的粘性摩擦力矩为-μ.Pω.P.机架运动上的粘性摩擦力是 -μ.RvR.
通过启用可选热端口,可以对热流和温度变化的影响进行建模。若要启用该端口,请设置摩擦模型来温度依赖性效率
.
为了实现实时仿真的最佳性能,请设置摩擦模型来没有啮合损失 - 适用于HIL仿真
在这一点啮合损失标签。
使用变量设置,在模拟之前设置块变量的优先级和初始目标值。有关更多信息,请参见设置块变量的优先级和初始目标.
假定齿轮惯性可以忽略不计。
齿轮被视为刚性部件。
库仑摩擦减慢了模拟。有关更多信息,请参见调整模型的保真度.
港口 | 描述 |
---|---|
P | 代表小齿轮的旋转守恒端口 |
R | 代表机架的翻译节能港口 |
H | 用于建模热传递的热保守端口 |
P是一个旋转守恒端口。R是一个平动守恒端口。它们分别代表小齿轮和齿条。