Belt Drive

带传动与张紧的皮带连接两个滑轮。

模块类型: Engee1DMechanical.Transmission.BeltDrive

库中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Couplings & Drives/Belt Drive

资料描述

座 Belt Drive 它由一对滑轮组成，由柔性理想，扁平或楔形皮带连接。如果为参数 Belt type 值已设置 Ideal - No slip 皮带不会相对于皮带轮表面滑动。

块考虑到柔性带和带轮周边之间的摩擦。如果摩擦力不足以移动负载，块可能会打滑。前导和从动分支中的张力之间的关系对应于圆柱体上绳索摩擦的欧拉方程，也称为欧拉-Eitelwein方程。该装置考虑了柔性皮带上的离心载荷、皮带轮的惯性和轴承中的摩擦。

座 Belt Drive 是基于块的结构组件 Belt Pulley*和块 *Translational Spring*及 *Translational Damper.

街区 Translational Spring*及 *Translational Damper*模拟皮带的柔韧性。描述皮带和皮带轮之间接触动力学的方程可以在该单元的描述中找到。 *Belt Pulley. 该图显示了该块的功能框图 Belt Drive .

belt drive cn

方程

图表显示了开放式和交叉式皮带传动。如果为参数 Drive type 值已设置 Open belt 两个滑轮以相同的方向旋转，较大的滑轮具有较大的皮带周长角。如果为参数 Drive type 值已设置 Crossed belt 滑轮以相反的方向旋转，并具有相同的周长角。

皮带传动方案

belt drive 1 cn

以下值显示在图和方程中:

--滑轮的周长角A;
--滑轮b的周长角;
--滑轮的有效半径A;
--滑轮b的有效半径;
--滑轮a和B中心之间的距离。

带式传动

如果为参数 Drive type 值已设置 Open belt 该块计算每个滑轮周围的皮带周长角，如下所示:

该图显示了角度和周长参数。

belt drive 2

交叉皮带传动

如果为参数 Drive type 值已设置 Crossed belt，那么两个周长角将相等，并且围绕每个滑轮的皮带的周长角是

该图显示了角度和周长参数。

belt drive 3

假设和限制

滑轮不动。 *皮带与每个皮带轮之间的摩擦系数和阈值摩擦速度相同。要参数化各个摩擦相互作用，请使用两个模块 *Belt Pulley.

港口

非定向

# A — 滑轮轴A
旋转力学

Details

与滑轮轴A连接的无定向端口。

程序使用名称

flange_a

# B — 滑轮轴B
旋转力学

Details

与滑轮轴B连接的非定向端口。

程序使用名称

flange_b

参数

Belt

# Belt type — 皮带参数化
Ideal - No slip | Flat belt | V-belt

Details

选择皮带的类型。皮带的类型影响滑移条件:

Ideal - No slip --参数化不相对于滑轮滑移的理想皮带。
Flat belt --具有矩形横截面的皮带的参数化。
V-belt --楔形带的参数化。

值	`Ideal - No slip` \| `Flat belt` \| `V-belt`
默认值	`Ideal - No slip`
程序使用名称	`belt_type`
可计算	无

# Belt mass per unit length — 跑步重量
kg/m

Details

离心力的贡献，由线密度定义，表示为单位长度的质量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt 并选中该框 Centrifugal force .

计量单位	`kg/m`
默认值	`0.6 kg/m`
程序使用名称	`linear_density`
可计算	是

# Maximum tension — 阈值张力参数

Details

设定最大张力的能力。如果选择此选项，并且皮带两端的张力达到或超过为参数设置的值 Belt maximum tension ，模拟将停止并给出错误。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *Belt type 价值 Ideal - No slip 还有一面旗帜 Compliance ，或 对于参数 *Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_max_tension`
可计算	无

# Pre-tension — 静止时皮带张力
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

皮带和皮带轮处于静止状态时的皮带张力。值必须为正值。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *Belt type 价值 Ideal - No slip 还有一面旗帜 Compliance ，或 对于参数 *Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`100.0 N`
程序使用名称	`F_tension_start`
可计算	是

# Belt maximum tension — 最大张力阈值
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

每个皮带的最大允许张力。当皮带任一端的张力达到或超过该值时，模拟停止并产生错误。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *Belt type 价值 Ideal - No slip 和复选框 Compliance 及 Maximum tension ，或 对于参数 *Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt 还有一面旗帜 Maximum tension .

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`100000.0 N`
程序使用名称	`F_tension_max`
可计算	是

# Centrifugal force — 考虑离心力的选择

Details

一个选项，以考虑离心力的影响。如果选中此框，离心力将达到大约 90 带的每一端处的力值的％。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_centrifugal_force`
可计算	无

# Longitudinal stiffness — 有效的皮带刚度
N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Details

有效的带刚度。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *Belt type 价值 Ideal - No slip 还有一面旗帜 Compliance ，或

对于参数 *Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

计量单位	`N/m` \| `mN/m` \| `kN/m` \| `MN/m` \| `GN/m` \| `kgf/m` \| `lbf/ft` \| `lbf/in`
默认值	`10000.0 N/m`
程序使用名称	`k`
可计算	是

# Drive type — 皮带传动类型
Open belt | Crossed belt

Details

型皮带传动。有关详细信息，请参阅[皮带传动图，皮带传动图]。

值	`Open belt` \| `Crossed belt`
默认值	`Open belt`
程序使用名称	`wrap_configuration`
可计算	无

# Number of V-belts — 皮带数目

Details

楔形带的数量。

块将非整数值舍入到最接近的整数。增加皮带的数量会增加摩擦力，单位长度的有效质量和最大允许张力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 V-belt.

默认值	`1`
程序使用名称	`belt_count`
可计算	是

# V-belt sheave angle — 滑轮槽角
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

楔形带的带轮槽的角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 V-belt.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`30.0 deg`
程序使用名称	`sheave_angle`
可计算	是

# Compliance — 用于模拟皮带合规性的选项

Details

用于模拟皮带合规性的选项。

*如果未选中复选框，则该单元模拟不屈带，其中在力的影响下不会发生弹性变形。要提高性能，请取消选中该框。

*如果选中复选框，则该块模拟在力的作用下弹性变形的可延展带。要提高精度，请选中该框。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Ideal - No slip.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_compliance`
可计算	无

# Longitudinal damping — 有效的皮带阻尼
N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

有效的皮带阻尼。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *Belt type 价值 Ideal - No slip 还有一面旗帜 Compliance ，或 对于参数 *Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

计量单位	`Ns/m` \| `kgfs/m` \| `lbfs/ft` \| `lbfs/in`
默认值	`1000.0 N*s/m`
程序使用名称	`C`
可计算	是

Pulley A

Details

滑轮a的转动惯量。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Inertia .

计量单位	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
默认值	`0.01 kg*m^2`
程序使用名称	`I_pulley_a`
可计算	是

# Pulley radius — 滑轮半径A
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

滑轮的半径为A。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.15 m`
程序使用名称	`pulley_a_radius`
可计算	是

# Bearing viscous friction coefficient — 轴承的粘性摩擦
N*m*s/rad | mN*m*s/rad | kN*m*s/rad | kgf*m*s/rad | lbf*ft*s/rad

Details

持滑轮轴线a的轴承相关联的粘性摩擦。

计量单位	`Nms/rad` \| `mNms/rad` \| `kNms/rad` \| `kgfms/rad` \| `lbffts/rad`
默认值	`0.0 Nms/rad`
程序使用名称	`pulley_a_viscous_coefficient`
可计算	是

# Inertia — 转动惯量

Details

使用初始速度参数化旋转惯性矩的可能性。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_pulley_a_inertia`
可计算	无

Details

滑轮的初始旋转速度为A。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Inertia .

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`0.0 rad/s`
程序使用名称	`w_pulley_a_start`
可计算	是

Pulley B

Details

滑轮B的转动惯量。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Inertia .

计量单位	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
默认值	`0.03 kg*m^2`
程序使用名称	`I_pulley_b`
可计算	是

# Inertia — 转动惯量

Details

使用初始速度参数化旋转惯性矩的可能性。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_pulley_b_inertia`
可计算	无

Details

滑轮的初始旋转速度为B。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Inertia .

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`0.0 rad/s`
程序使用名称	`w_pulley_b_start`
可计算	是

# Bearing viscous friction coefficient — 轴承的粘性摩擦
N*m*s/rad | mN*m*s/rad | kN*m*s/rad | kgf*m*s/rad | lbf*ft*s/rad

Details

与保持滑轮B轴的轴承相关的粘性摩擦。

计量单位	`Nms/rad` \| `mNms/rad` \| `kNms/rad` \| `kgfms/rad` \| `lbffts/rad`
默认值	`0.001 Nms/rad`
程序使用名称	`pulley_b_viscous_coefficient`
可计算	是

# Pulley radius — 滑轮半径B
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

滑轮的半径为B。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.3 m`
程序使用名称	`pulley_b_radius`
可计算	是

Contact

# Pulley B wrap angle — 滑轮周长b
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

皮带与连接端口*B*的皮带轮之间的接触角。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Wrap angle calculation 价值 Specify wrap angles.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`215.0 deg`
程序使用名称	`phi_wrap_pulley_b`
可计算	是

# Velocity threshold — 接触阈值
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

接触的动力学摩擦达到峰值所需的相对速度。摩擦速度的阈值，增加了模拟的数值稳定性，保证了改变速度方向时力的连续性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

计量单位	`m/s` \| `mm/s` \| `cm/s` \| `km/s` \| `m/hr` \| `km/hr` \| `in/s` \| `ft/s` \| `mi/s` \| `ft/min` \| `mi/hr` \| `kn`
默认值	`0.001 m/s`
程序使用名称	`v_threshold`
可计算	是

# Pulley center separation — 滑轮中心之间的距离
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

滑轮中心之间的距离。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Wrap angle calculation 价值 Specify pulley center separation.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.5 m`
程序使用名称	`center_distance`
可计算	是

# Kinetic friction coefficient — 动力学摩擦系数

Details

带打滑时的摩擦。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Modal.

默认值	`0.42`
程序使用名称	`kinetic_friction_coefficient`
可计算	是

# Static friction coefficient — 静摩擦系数

Details

带摩擦，同时保持静接触。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Modal.

默认值	`0.5`
程序使用名称	`static_friction_coefficient`
可计算	是

# Contact friction coefficient — 接触摩擦系数

Details

带与带轮表面之间的库仑摩擦系数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Continuous.

默认值	`0.5`
程序使用名称	`friction_coefficient`
可计算	是

# Wrap angle calculation — 角度计算类型
Specify pulley center separation | Specify wrap angles

Details

能够根据滑轮中心之间的距离计算周长角度或直接指定这些值。

Specify pulley center separation --该装置利用滑轮的半径、中心之间的距离和传动类型计算皮带的周长。
Specify wrap angles --该块使用您设置的周长角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

值	`Specify pulley center separation` \| `Specify wrap angles`
默认值	`Specify pulley center separation`
程序使用名称	`wrap_parameterization`
可计算	无

# Pulley B initial state — 滑轮b的初始状态
Unlocked | Locked

Details

用锁定或解锁滑轮B初始化模拟的能力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Modal.

值	`Unlocked` \| `Locked`
默认值	`Unlocked`
程序使用名称	`belt_pulley_b_initial_state`
可计算	无

# Pulley A wrap angle — 滑轮周长a
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

带与*A*口连接的皮带轮之间的接触角。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Wrap angle calculation 价值 Specify wrap angles.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`145.0 deg`
程序使用名称	`phi_wrap_pulley_a`
可计算	是

# Friction model — 选择摩擦方法
Continuous | Modal

Details

连续或模态摩擦的参数化的可能性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

值	`Continuous` \| `Modal`
默认值	`Modal`
程序使用名称	`friction_model`
可计算	无

# Pulley A initial state — 滑轮a的初始状态
Unlocked | Locked

Details

用锁定或未锁定的滑轮a初始化模拟的可能性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Modal.

值	`Unlocked` \| `Locked`
默认值	`Unlocked`
程序使用名称	`belt_pulley_a_initial_state`
可计算	无

# Force threshold — 力阈值
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

接触时达到动力学摩擦峰值所需的相对力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Belt type 价值 Flat belt 或 V-belt.

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`0.01 N`
程序使用名称	`F_threshold`
可计算	是

此外

硬件和软件建模

Details

在参数组中获得最佳仿真性能 Belt 取消选中该框 Centrifugal force .

文学作品

约翰逊，肯尼斯L.Contact Mechanics。剑桥：剑桥大学。出版社，2003年。