Ring-Planet

行星齿轮由传动、环形和行星齿轮组成,齿轮比和摩擦损失可调.

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

库中的路径:

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

资料描述

座 Ring-Planet 它由一个驱动齿轮、一个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随之转动。行星齿轮和齿圈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主要元件.

ring planet 1

热模型

您可以通过打开额外的热端口来模拟热流和温度变化的影响。要使用热端口，请设置参数 Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency.

方程

理想的齿轮和传动比

座 Ring-Planet 在三个连接的轴上施加一个运动学约束和一个几何约束:

齿圈与行星齿轮啮合的齿轮比为:

哪里 -每个齿轮上的齿数。从这种关系的角度来看，关键的运动学约束是:

三个自由度减少到两个独立的齿轮对: .

齿轮比应该有一个行星变速器 .

扭矩的传递如下进行:

理想情况下，当扭矩传递没有损失时, .

齿轮的不完善限制和损失

在不完美的情况下 . 有关详细信息，请参阅文章具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。

变量

使用参数组 Initial Targets 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。有关详细信息，请参阅使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# 与 — 驱动齿轮
旋转力学

Details

与所述驱动齿轮连接的非定向端口。

程序使用名称

carrier_flange

# P — 行星齿轮
旋转力学

Details

与行星齿轮连接的非定向端口。

程序使用名称

planet_flange

# R — 环形齿轮
旋转力学

Details

与环形齿轮连接的非定向端口。

程序使用名称

ring_flange

# H — 热流量
温暖

Details

热流相连的非定向端口。

热端口允许您模拟单元和连接网络之间的热流。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency.

程序使用名称

thermal_port

参数

Main

# Ring (R) to planet (P) teeth ratio (NR/NP) — 齿圈与行星齿轮的传动比

Details

恒定齿轮比, ，环形齿轮的转数到行星齿轮的转数。由齿圈的齿数除以行星齿轮的齿数确定。齿轮比必须是 >1.

默认值	`2`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

啮合损耗

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

Details

传动中摩擦的模型。设置为:

No meshing losses - Suitable for HIL simulation -齿轮啮合被认为是理想的。
Constant efficiency -通过恒定的效率降低齿轮对之间的扭矩传递, ，这样 .
Temperature-dependent efficiency -通过温度对应关系和转矩传递效率的插值表确定成对齿轮之间转矩的传递。

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 — 扭矩传递效率

Details

扭矩传递效率, ，用于齿轮传动的行星齿轮的外和内对。此值必须在范围内 (0,1].

依赖关系

要使用此参数，请设置 Friction model 在 Constant efficiency.

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

Details

用于构造温度和转矩传递效率的插值表的温度值的向量。向量的元素应该单调增加。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency.

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

效率值向量, ，用于齿圈和行星齿轮的齿轮啮合。

块使用这些值构建温度和效率对应关系的插值表。

每个元素是与参数*温度*的温度向量有关的效率。向量的长度必须等于*温度*参数的向量的长度。向量的每个元素都必须在范围内 (0,1].

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency.

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 — 最小阈值功率值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

功率阈值，当超过时，应用全效率值。如果该值低于指定值，则使用双曲正切函数对效率值进行平滑处理。

如果为参数设置 *Friction model 价值 Constant efficiency 当没有功率传输时，该装置将损耗降至零。

如果为参数设置 *Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency 该装置使静止时的零与温度对应关系和扭矩传输效率插值表中指出的值之间的效率系数平滑。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Constant efficiency 或 Temperature-dependent efficiency.

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

粘性损耗

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

Details

行星和轴承齿轮运动的粘性摩擦系数。

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	`viscous_coefficient`
可计算	是

热端口

# Thermal mass — 热容量
J/K | kJ/K

Details

将组件的温度改变一度所需的热能。热容量越高，组件对温度变化的抵抗力就越强。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Friction model 价值 Temperature-dependent efficiency.

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