Simple Gear with Variable Efficiency

一个简单的圆柱形变速箱与可调齿轮效率.

模块类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.SimpleWithVariableEfficiency

库中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Gears/Simple Gear with Variable Efficiency

资料描述

座 Simple Gear with Variable Efficiency 它是一个简单的齿轮系，具有可调节的齿轮传动效率。齿轮变速器在位于平行平面内的驱动和从动齿轮之间以预设比率传递扭矩。齿轮可以沿一个方向或相反方向旋转。在非理想情况下，齿轮损耗包括齿轮和粘性轴承的损耗。为了设置可变的接合效率，该单元具有可用于输入时变信号的控制端口。惯性和延展性的影响被忽略。

理想的齿轮和传动比

座 Simple Gear with Variable Efficiency 对两个连接的轴施加一个运动约束:

哪里

-从动齿轮的半径;
-从动齿轮的角速度;
-驱动齿轮的半径;
-驱动齿轮的角速度。

从动齿轮和驱动齿轮啮合的齿轮比为:

哪里

-驱动齿轮的齿数;
-从动齿轮的齿数。

两个自由度减少到一个独立档位。

扭矩的传递如下进行:

哪里

-输入扭矩;
-输出扭矩;
-扭矩传递过程中的损失。

为完美的场合 .

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.

在一个不完美的齿轮对角速度、齿轮比和对齿数的限制保持不变。但传递的扭矩和功率通过:

齿轮齿面之间的库仑摩擦和，这是由效率决定的, ;
传动轴与轴承的粘性摩擦耦合，由粘性摩擦系数决定, .

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。要使用热端口 H，请选中选项 启用热端口 的复选框。

启用热模型:

打开非定向端口*H*。
包括* 热质量*参数，它允许您指定组件抵抗温度变化的能力。
启用* 初始温度*参数，该参数允许您设置初始温度。

港口

输入

# E — 网格效率
尺度

Details

与齿轮啮合效率相关的输入端口。效率的设置范围是 ]。

数据类型	`Float64`。
复数支持	无

非定向

# B — 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

base_flange

# F — 惰轮
旋转机械

Details

与从动齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

follower_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，请选择 启用热端口 复选框。

程序使用名称

thermal_port

参数

基本参数

# Follower (F) to base (B) teeth ratio (NF/NB) — 从动齿轮到驱动齿轮的传动比

Details

恒定齿轮比, ，从动齿轮的转数到驱动齿轮的转数。齿轮比必须是 >0.

默认值	`2.0`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

# Output shaft rotates — 从动齿轮的旋转方向
In same direction as input shaft | In opposite direction to input shaft

Details

从动齿轮相对于驱动齿轮的运动的运动方向。

值	`In same direction as input shaft` \| `In opposite direction to input shaft`
默认值	`In opposite direction to input shaft`
程序使用名称	`rotation_direction_type`
可计算	无

啮合损失

# Minimum efficiency — 效率最低

Details

此传输允许的最低效率值。效率是输出和输入轴功率之比。 *E*端口上的信号保持在高于最小效率和低于最小效率的水平 . 最低效率值应为 >0.

默认值	`0.01`
程序使用名称	`efficiency_min`
可计算	是

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

Details

从动齿轮功率的绝对值，在该绝对值以上施加转矩传递效率的全部值, . 在低于所示值时，使用双曲正切函数对效率进行平滑。 0，当发动机运行时，以及预设的效率值。

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

# Viscous friction coefficients at base (B) and follower (F) — 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

分别用于驱动和从动齿轮的运动的粘性摩擦系数的值的向量。要忽略粘性损失，请使用默认值。 [0.0, 0.0].

计量单位	`Nms/rad` \| `mNms/rad` \| `kNms/rad` \| `kgfms/rad` \| `lbffts/rad`
默认值	`[0.0, 0.0] Nms/rad`
程序使用名称	`viscous_coefficient_vector`
可计算	是

热端口

# Enable thermal port — 打开热端口

Details

选中此复选框时，将显示热端口*H*，它允许您将传输连接到加热网络。选中此框还将启用*热质量*参数并将*温度*变量添加到*初始目标*部分。

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

# 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

要使用此选项，请选中*启用热端口*选项的复选框。

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