Cycloidal Drive

一种基于摆线盘运动的高速减速机.

模块类型: Engee1DMechanical.Transmission.CycloidalDrive

库中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Gears/Cycloidal Drive

资料描述

座 Cycloidal Drive 它是一个紧凑的减速机构，齿轮比高，包含四个关键部件:

*摆线盘; *偏心凸轮; *齿圈外壳; *视频。

传动轴出来的偏心位于摆线盘内部。此盘与齿圈壳体啮合。从动轴过来的滚子进入摆线盘上相应的孔中。

cycloidal drive 1 cn

在正常操作期间，驱动轴驱动偏心凸轮。凸轮在摆线盘内部旋转，使其绕偏移轴偏心旋转。动时，摆线盘与齿圈壳体的内齿啮合。内部齿轮改变旋转速度的方向.

穿过摆线盘孔的滚子将旋转运动传递给从动轴。此轴以非常低的速度相对于驱动轴旋转。高齿轮比是由于摆线盘和齿圈的齿数几乎相同。单元计算有效齿轮比为

哪里

-齿轮比;
-齿圈上的齿数;
-摆线盘上的齿数。

齿轮比根据表达式限制驱动轴和从动轴的角速度

哪里

-从动轴的角速度;
-驱动轴的角速度。

根据表达式，齿轮比也限制了作用在驱动轴和从动轴上的扭矩

哪里

-驱动轴上的扭矩;
-从动轴上的扭矩;
-由于摩擦引起的扭矩损失。有关详细信息，请参阅文章具有损耗的机械齿轮建模.

图为从正面和侧面的摆线驱动。驱动系统的运动学导致驱动轴和从动轴的角速度发生变化，从而使两个轴以相反的方向旋转。

cycloidal drive 2

摆线驱动器可以在反向模式下操作，即具有从动轴到驱动轴的动力传递。在反向模式下，扭矩传递的效率通常可以忽略不计。可以通过改变参数值来调整效率。 Efficiency from follower shaft to base shaft .

环形齿轮旋转

选中复选框时 Ring gear rotation 该装置使用*R*端口，允许您模拟齿圈的旋转运动。块实现这种运动为

哪里 -齿圈上的扭矩。

摩擦模型

您可以设置为 Friction model :

*价值 No meshing losses - Suitable for HIL simulation 它忽略了损失，以实现实时仿真的最佳性能;

*价值 Constant efficiency，这允许您设置组件的效率，该效率在整个仿真过程中保持恒定;

价值 Temperature-dependent efficiency，通过基于矢量创建插值表来模拟组件的温度依赖效率 *Temperature 和分量效率的指定向量。此选项还会打开一个非定向*H*端口。 H*端口接收进入单元的热流，该热流根据参数值转换为单元温度。 *Thermal mass .

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.

港口

非定向

# F — 从动轴
旋转力学

Details

与从动轴连接的非定向端口。

程序使用名称

follower_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

# R — 环形齿轮
旋转力学

Details

与环形齿轮连接的非定向端口。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Ring gear rotation .

程序使用名称

ring_flange

# B — 传动轴
旋转力学

Details

与驱动轴连接的非定向端口。

程序使用名称

base_flange

参数

啮合损耗

# Power threshold — 最小功率阈值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

摆线盘的绝对功率值，超过时应用全效率值。如果该值低于指定值，则将效率值平滑化。

如果为参数 *Friction model 值已设置 Constant efficiency 该块使用双曲正切函数将效率平滑为统一，使静止时的效率损失为零。 如果为参数 *Friction model 值已设置 Temperature-dependent efficiency 该模块使用双曲正切函数来平滑从静止时的零到功率阈值下效率与温度插值表提供的值范围内的效率。

功率阈值必须低于仿真期间传输的预期功率。较高的值可能会导致块低估效率的损失。然而，非常低的值会增加计算成本。

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

# Efficiency from follower shaft to base shaft — 从动轴到驱动轴的扭矩传递的效率

Details

从动轴驱动驱动轴时，即反向模式下扭矩传递的效率。效率值应在范围内 (0, 1]. 更高的效率值对应于驱动轴和从动轴之间更大的扭矩传递。接近于零的值是典型的。

如果为参数 Friction model 值已设置 Constant efficiency，然后指定值 Efficiency from follower shaft to base shaft 以标量的形式。

如果为参数 Friction model 值已设置 Temperature-dependent efficiency，然后指定值 Efficiency from follower shaft to base shaft 以矢量的形式。矢量的值是参数中相应温度值下的效率 Temperature . 两个向量的大小必须相同。

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.

默认值	`0.05`
程序使用名称	`follower_to_base_efficiency_const`, `follower_to_base_efficiency_vector`
可计算	是

# Efficiency from base shaft to follower shaft — 从驱动轴到从动轴的扭矩传递效率

Details

驱动轴驱动从动轴时扭矩传递的效率。效率值应在范围内 (0, 1]. 更高的效率值对应于驱动轴和从动轴之间更大的扭矩传递。接近于零的值是典型的。

如果为参数 Friction model 值已设置 Constant efficiency，然后指定值 Efficiency from base shaft to follower shaft 以标量的形式。

如果为参数 Friction model 值已设置 Temperature-dependent efficiency，然后指定值 Efficiency from base shaft to follower shaft 以矢量的形式。矢量的值是参数中相应温度值下的效率 Temperature . 两个向量的大小必须相同。

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.

默认值	`0.9`
程序使用名称	`base_to_follower_efficiency_const`, `base_to_follower_efficiency_vector`
可计算	是

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

Details

接合过程中的摩擦损失模型:

No meshing losses - Suitable for HIL simulation -不考虑杠杆损失。
Constant efficiency -设置了效率，在整个仿真过程中保持恒定。
Temperature-dependent efficiency -扭矩传输的效率取决于*H*端口上的值。

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

Details

用于构造转矩传递效率对温度的依赖性的插值表的温度值的向量。向量的元素应该单调增加。向量中的元素数必须与为参数指定的向量中的元素数相匹配。 Efficiency from base shaft to follower shaft 及 Efficiency from follower shaft to base shaft .

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

主选项卡

# Number of teeth on ring gear — 齿圈的齿数

Details

齿圈壳体内部突出的齿或尖齿的总数。此参数的值必须大于参数的值 Number of teeth on cycloid disc . 齿轮齿数之比决定了驱动轴和从动轴的相对角速度。

默认值	`24.0`
程序使用名称	`ring_teeth_count`
可计算	是

# Number of teeth on cycloid disc — 摆线盘的齿数

Details

突出超出摆线盘周界的齿的总数。此参数的值必须小于参数的值 Number of teeth on ring gear . 齿轮齿数之比决定了驱动轴和从动轴的相对角速度。

默认值	`20.0`
程序使用名称	`cycloid_teeth_count`
可计算	是

# Ring gear rotation — 用于模拟环形齿轮运动的选项

Details

考虑齿圈旋转的选项。选择此选项以使用*R*端口。

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

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