Compound Planetary Gear

级行星齿轮的行星齿轮箱。

类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.Planetary.Compound

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Gears/Compound Planetary Gear

资料描述

座 Compound Planetary Gear 模拟具有复合行星齿轮的行星齿轮系。每个复合行星齿轮由一对刚性连接且同轴布置的不同半径的齿轮组成。两个齿轮中的一个与位于中心的太阳齿轮啮合，另一个与外齿圈啮合。

两级行星齿轮

compound planetary gear 1

该块将两级行星变速器建模为基于块的结构部件。 Sun-Planet 和 Ring-Planet. 图中示出了两级行星传动单元的等效框图。

compound planetary gear 2

为了提高齿轮模型的精度，您可以设置齿轮惯性、啮合损耗和粘性摩擦损耗等属性。默认情况下，齿轮的惯性和粘性损失被假定为可以忽略不计。该装置允许您设置内部行星齿轮的惯性。要模拟驾驶员，太阳能和环形齿轮的惯性，请连接单元 Inertia 到端口*C*、S*和*R。

热模型

您可以通过打开额外的热端口*H*来模拟热流和温度变化的影响。要使用*H*热端口，请将*摩擦模型*参数设置为"温度依赖效率"。

方程

理想的齿轮和传动比

座 Compound Planetary Gear 它施加了两个运动学和两个几何约束。:

哪里

-轴承齿轮的半径;
-轴承齿轮的角速度;
-太阳齿轮半径;
-太阳齿轮的角速度;
-与太阳齿轮啮合的行星齿轮的半径;
-行星齿轮的角速度;
-与齿圈啮合的行星齿轮的半径;
-齿圈的半径。

齿圈与行星齿轮啮合的传动比为:

行星齿轮和太阳齿轮啮合的齿轮比为:

哪里

-齿圈与行星齿轮的传动比;
-齿圈上的齿数;
-与齿圈啮合的行星齿轮的齿数;
-行星齿轮和太阳齿轮之间的齿轮比;
-与太阳齿轮啮合的行星齿轮的齿数;
-太阳齿轮上的齿数。

至于齿轮比，关键的运动限制是:

四个自由度减少到两个独立的齿轮对: 或 .

齿轮比它必须是'>1'。

扭矩的传递如下进行:

哪里

-用于与环形齿轮啮合的行星齿轮的扭矩传递系数;
-齿圈的扭矩传递系数;
-扭矩传递过程中的损失;
-太阳齿轮的扭矩传递系数;
-用于与太阳齿轮啮合的行星齿轮的扭矩传递系数。

理想情况下，当扭矩传递没有损失时, .

齿轮不完善和齿轮损耗

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。
齿轮作为固体处理。
库仑摩擦会减慢仿真速度（有关更多信息，请参阅这里）。

港口

非定向

# C — 行星齿轮传动
旋转机械

Details

与变速箱行星齿轮驱动装置相关的非定向端口。

程序使用名称

carrier_flange

# R — 环形齿轮
旋转机械

Details

与变速箱环形齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

ring_flange

# S — 太阳齿轮
旋转机械

Details

与变速箱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

环形齿轮转数与行星齿轮转数的恒定比率，。由环形齿轮的齿数除以行星齿轮的齿数确定。齿轮比必须严格">1"。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`ring_to_planet_ratio`
可计算	是

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

Details

行星齿轮转数与太阳齿轮转数的恒定比率，。由行星齿轮的齿数除以太阳齿轮的齿数确定。齿轮比必须严格">0"。

默认值	`1.0`
程序使用名称	`planet_to_sun_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效率对应的插值表决定。

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

# Sun-planet and ring-planet ordinary efficiency — 扭矩传递效率值矢量

Details

效率值矢量，[ ]，分别用于以下啮合：太阳齿轮-行星齿轮和环形齿轮-行星齿轮。矢量的元素必须在`(0,1]`区间内。

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"。

默认值	`[0.96, 0.98]`
程序使用名称	`efficiency_const_vector`
可计算	是

Details

温度值矢量，用于构建温度与效率对应关系插值表。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 "随温度变化的效率"。

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

# Sun-planet efficiency — 从太阳齿轮到行星齿轮的扭矩传输效率值矢量

Details

描述从太阳齿轮到卫星齿轮的功率流的输出与输入功率比矢量。该装置利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 * 参数值矢量中相应温度值相关的效率值。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	`sun_planet_efficiency_vector`
可计算	是

# Ring-planet efficiency — 从环形齿轮到行星齿轮的扭矩传递效率值矢量

Details

环形齿轮和行星齿轮的扭矩传递效率值矢量。

该装置利用这些值建立温度和效率对应的插值表。

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值。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	`ring_planet_efficiency_vector`
可计算	是

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

Details

功率阈值矢量，超过阈值则适用全扭矩传动效率。按照太阳齿轮传动、行星齿轮传动的顺序输入阈值。低于这些值时，将使用双曲正切函数对效率进行平滑处理。

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 "随温度变化的效率"，则设备会平滑处理静止时为零与温度和效率插值表中指定值之间的效率值。

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, 0.001] W`
程序使用名称	`power_threshold_vector`
可计算	是

粘性损失

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

Details

分别为太阳齿轮和行星齿轮运动的粘性摩擦系数矢量 [ ]。

计量单位	`Nms/rad` \| `ftlbfs/rad`
默认值	`[0, 0] Nms/rad`
程序使用名称	`viscous_coefficient_vector`
可计算	是

惯性

# Inertia — 惯性模型

Details

选择此复选框可启用齿轮的惯性模型。

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

Details

行星齿轮组合的惯性矩，为正标量。

依赖关系

要使用该参数，请选中*惯性*参数的复选框。

计量单位	`gcm^2` \| `kgm^2` \| `lbmft^2` \| `lbmin^2` \| `slugft^2` \| `slugin^2`
默认值	`0.001 kg*m^2`
程序使用名称	`I_planet`
可计算	是

热端口

# Thermal mass — 热容
J/K | kJ/K

Details

元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*参数设置为取决于温度的效率"。

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

Details

模拟开始时区块的温度。初始温度根据指定的矢量设定元件的初始效率值。

依赖关系

要使用该参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "取决于温度的效率"。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`300.0 K`
程序使用名称	`temperature_start`
可计算	是

请参阅

Planetary Gear