有损耗的机械齿轮建模
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齿轮*库块包含额外的内置摩擦损耗模型,用于表示非理想齿轮联接。在非理想齿轮副 (1,2) 中,角速度、齿半径、齿约束和齿轮比 保持不变。传递的扭矩和功率减少了:
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齿轮 1 和 2 上不完美的齿啮合面之间的库仑摩擦,参数为效率 。该系数取决于齿上的扭矩负荷。但通常假定其近似恒定。
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万向轴与轴承的粘性耦合,参数为粘性摩擦系数 。
恒定效率
在最简单的非理想传输损耗模型中, ,齿轮对 (1,2) 的啮合效率是恒定的,与负载(扭矩或传输功率)无关。 * 只有当传输功率超过临界功率值 时,以 表示的摩擦损耗才能得到有效利用。低于该值时,双曲正切函数将使效率趋于平缓。当没有功率传输时,Engee 使用摩擦力矩方程。
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对于载波齿轮, 代表载波不动时确定的正常效率。
对于正向和反向动力流效率不同的齿轮:
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, 其中 是扭矩从从动轴传递到主轴的效率。
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其中 是扭矩从基本轴传递到从动轴的效率。
摩擦扭矩的计算公式为
其中
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- 传输扭矩
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- 传输功率;
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- 基本轴上的阈值功率,超过该值会出现总效率损失。
对于某些齿轮型号,如*简单齿轮*,假定正向和反向功率流 的效率相等。对于 Leadscrew 等单元,其中 由 代替,功率的表达式相同。