Ring-Planet

行星传动装置由驱动齿轮、环形齿轮和行星齿轮组成，齿轮比和摩擦损失可调。

类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.Planetary.Auxiliary.RingPlanet

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Gears/Planetary Subcomponents/Ring-Planet

说明

环行星*装置由一个驱动齿轮、环形齿轮和一组行星齿轮组成。行星齿轮与驱动齿轮啮合并一起旋转。行星齿轮和环形齿轮以您指定的固定齿轮比旋转。环形行星齿轮和太阳行星齿轮是行星齿轮箱的基本元件。

ring planet 1

热模型

您可以通过启用可选的热端口来模拟热流和温度变化的影响。要使用热端口，请将*摩擦模型*参数设置为 "温度相关效率"。

公式

理想齿轮和齿轮比

Ring-Planet 程序块对三个相连轴施加一个运动学约束和一个几何约束：

环形齿轮和行星齿轮啮合的传动比等于：

其中是每个齿轮的齿数。根据这一关系，关键的运动学约束条件是：

三个自由度简化为两对独立的齿轮：。

行星齿轮的传动比必须为。

扭矩传递按以下方式进行：

在没有扭矩传递损失的理想情况下，。

齿轮的非理想极限和损耗

在非理想情况下，。更多详情，请参见有损耗的机械齿轮建模。

假设和限制

齿轮的惯性可以忽略不计。
齿轮被视为固体。

端口

非定向

# С — 驱动小齿轮
旋转机械

Details

与驱动齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

carrier_flange

# P — 行星齿轮
旋转机械

Details

与行星齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

planet_flange

# R — 环形齿轮
旋转机械

Details

与环形齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

ring_flange

# H — 热通量
热量

Details

与热流相关的非定向端口。

热流端口可以模拟设备和连接网络之间的热流。

依赖关系

要使用该端口，请将 摩擦模型 设置为 "温度相关效率"。

程序使用名称

thermal_port

参数

主

# Ring (R) to planet (P) teeth ratio (NR/NP) — 从环形齿轮到行星齿轮的传动比

Details

恒定齿轮比，，环形齿轮转数与行星齿轮转数之比。由环形齿轮的齿数除以行星齿轮的齿数确定。齿轮比必须`>1`。

默认值	`2`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

网格损失

# Friction model — 摩擦模型
No meshing losses - Suitable for HIL simulation | Constant efficiency | Temperature-dependent efficiency

Details

传动装置中的摩擦模型。定义为

无啮合损耗 - 适用于 HIL 仿真 ` - 假设齿轮传动是完美的。
效率恒定` - 齿轮对之间的扭矩传递因效率恒定值而减小，因此。
与温度相关的效率` - 齿轮对之间的扭矩传输由温度和扭矩传输效率的插值表决定。

值	`No meshing losses - Suitable for HIL simulation` \| `Constant efficiency` \| `Temperature-dependent efficiency`
默认值	`No meshing losses - Suitable for HIL simulation`
程序使用名称	`friction_model`
可计算	无

# Ordinary efficiency — 扭矩传输效率

Details

用于啮合内外两对行星齿轮的扭矩传输效率。该值必须在`(0,1]`范围内。

依赖关系

要使用此参数，请将 摩擦模型 设置为 "恒定效率"。

默认值	`0.98`
程序使用名称	`efficiency_const`
可计算	是

Details

温度值矢量，用于构建温度和扭矩传输效率插值表。矢量元素应单调递增。

依赖关系

要使用此参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "温度相关效率"。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`[280.0, 300.0, 320.0] K`
程序使用名称	`temperature_vector`
可计算	是

# Efficiency — 效率值向量

Details

环形齿轮和行星齿轮的效率值矢量。

该装置使用这些值建立温度和效率对应插值表。

每个元素都是与*温度*参数的温度矢量相关的效率。矢量的长度必须等于*温度*参数矢量的长度。向量的每个元素必须在 `(0,1]`范围内。

依赖关系

要使用此参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "取决于温度的效率"。

默认值	`[0.95, 0.9, 0.85]`
程序使用名称	`efficiency_vector`
可计算	是

# Planet-carrier power threshold — 最小阈值功率
W | GW | MW | kW | mW | uW | HP_DIN

Details

阈功率值，超过该值时将应用全效率值。低于该值时，将使用双曲正切函数对效率值进行平滑处理。

如果 摩擦模型 设置为 "恒定效率"，则在无功率传输时，装置会将损耗降至零。
如果*摩擦模型*设置为 "温度相关效率"，则该装置会将静止时的效率值与插值表中给出的温度和扭矩传递效率值之间的效率值平滑为零。

依赖关系

要使用此参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "恒定效率 "或 "随温度变化的效率"。

计量单位	`W` \| `GW` \| `MW` \| `kW` \| `mW` \| `uW` \| `HP_DIN`
默认值	`0.001 W`
程序使用名称	`power_threshold`
可计算	是

粘性损失

# Planet-carrier viscous friction coefficient — 齿轮间的粘性摩擦系数
N*m*s/rad | ft*lbf*s/rad

Details

行星齿轮和托架齿轮运动的粘性摩擦系数。

计量单位	`Nms/rad` \| `ftlbfs/rad`
默认值	`0.0 Nms/rad`
程序使用名称	`viscous_coefficient`
可计算	是

热端口

# Thermal mass — 热容
J/K | kJ/K

Details

部件温度变化一度所需的热能。热容量越大，元件对温度变化的抵抗力越强。

依赖关系

要使用此参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "随温度变化的效率"。

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`50.0 J/K`
程序使用名称	`thermal_mass`
可计算	是