Sun-Planet

行星齿轮箱由驱动齿轮、行星齿轮和太阳齿轮组成，具有可调节的齿轮比和摩擦损失。

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

图书馆中的路径:

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

说明

太阳-行星*装置是一个行星齿轮系，包括一个承载齿轮、行星齿轮和太阳齿轮。行星齿轮与承载齿轮啮合并随其旋转。行星齿轮和太阳齿轮以您指定的固定齿轮比旋转，并与驱动齿轮同向旋转。太阳行星齿轮和环行星齿轮是行星齿轮的基本要素。

热模型

通过可选的 H 热量端口，您可以模拟热流和温度变化的影响。要使用 H 热量端口，请将*摩擦模型*参数设置为 "与温度相关的效率"。

公式

理想齿轮和齿轮比

太阳-行星*程序块对三个相连的轴施加了一个运动学约束和一个几何约束：

行星齿轮和太阳齿轮啮合的传动比相等：

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：

三个自由度被简化为两对独立的齿轮：( )。

齿轮比必须`>1`。

扭矩传递的实现方式如下：

在理想情况下，没有扭矩损失，即。

齿轮的非理想极限和损耗

在非理想情况下，。更多详情，请参阅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。
库仑摩擦会减慢模拟速度。(详见 here）。

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

# S — 太阳齿轮
旋转机械

Details

与太阳齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

sun_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

要启用此端口，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

主输出

# Planet (P) to sun (S) teeth ratio (NP/NS) — 从行星齿轮到太阳齿轮的传动比

Details

传动比行星齿轮的转数与太阳齿轮的转数之比。它由行星齿轮的齿数除以太阳齿轮的齿数决定。该值必须严格">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 - 适合 HIL 仿真" - 假设齿轮传动是完美的。
恒定效率"--齿轮对之间的扭矩传递通过一个恒定效率值来降低，这样。
与温度相关的效率"- 齿轮对之间的扭矩传输，根据温度和扭矩传输效率的插值表确定。

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

太阳齿轮-行星齿轮啮合的扭矩传输效率，。该值必须满足条件。

依赖关系

要使用该参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "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

效率值矢量，、用于环行星齿轮啮合。矢量的元素必须在`(0,1]`区间内。

每个元素都是与*温度*参数值矢量中相应温度值相关的效率。向量的长度必须等于*温度*向量的长度。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

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

Details

功率阈值，高于该值时将应用全扭矩传输效率值。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"，则该装置会在静止时的效率为零与温度和扭矩传输效率插值表中给出的值之间平滑效率。

依赖关系

要使用此参数，请将*摩擦模型*设为 "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

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

Details

太阳齿轮和托架齿轮运动时的粘滞摩擦系数。

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

使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