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变速传动比

具有可变和可调齿轮比,传动弹性和摩擦损失的动态传动模型。

类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.VariableRatio

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Couplings & Drives/Variable Ratio Transmission

资料描述

变速传动比 它是一个变速箱,在驱动轴的两个连接轴之间动态传递运动和扭矩:驱动轴和从动轴。

如果在单元中忽略变速器的动态延展性,那么驱动轴受到限制,使得它们的旋转以可控制的可变齿轮比进行。 您可以选择从动轴是否会以与驱动轴相同或相反的方向旋转。 如果从动轴和驱动轴以相同的方向旋转,那么它们的角速度 他们有相同的标志。 如果从动轴和驱动轴以相反的方向旋转,则 他们有相反的迹象。

变速器的弹性在车轴的运动之间引入了内部时间延迟。 与齿轮系不同,变比变速箱没有运动学限制。 也可以控制由摩擦引起的扭矩损失和传动损失。

完美的运动和扭矩传递

变速传动比 在驱动轴和从动轴之间动态传递运动和扭矩。

如果相对偏移量为 轮轴之间没有分离,该块相当于可变齿轮比变速器。 . 这种变速器对两个驱动轴的运动施加了时间相关的运动学限制。:

然而,块 变速传动比 包括轴之间的弹性连接。 运动和扭矩的动态传递用非零的运动限制代替了运动限制 ,其通过基本合规性参数动态反应 :

哪里

  • -驱动轴的扭矩;

  • -从动轴的扭矩;

  • -扭矩传递过程中的损失。 在理想的情况下 .

合规参数评估

  • 可以评估基本的角柔度 基于恒定的传输时间 和转动惯量 :

  • 可以通过角速度估计基本柔度 基于恒定的传输时间 ,转动惯量 和阻尼系数 :

扭矩和损耗传输不完善

在扭矩传递不完善的情况下,损失 . 座 变速传动比 它对非理想齿轮中的损耗进行了类似的建模。 有关建模不完美传输的更多信息,请参阅文章 具有损耗的机械齿轮建模.

在不完美的变速箱中,角速度和延性动力学保持与理想情况相同。 传递的扭矩和功率减小由于:

  • 库仑摩擦(例如,皮带和车轮之间的摩擦或由于皮带张力造成的内部损失),其特征在于效率 ;

  • 驱动轴与轴承的粘性耦合,由粘性摩擦系数参数化 .

当角速度变化很大时,双曲正切函数平滑来自库仑摩擦的扭矩变化。

功率流 功率损耗状况 驱动轴输出,

奴隶,

反向

领袖,

耦合效率

这个单位充分地占摩擦损失以效率为特征 ,仅当从动轴角速度的绝对值 高于阈值速度 .

如果值为 更少 ,然后该单元在零速度下将效率平滑为单位。

港口

非定向

# B — 驱动 PTO 轴
旋转机械

Details

与传动轴相连的非定向端口。

程序使用名称

base_flange

# F — 从动 PTO 轴
旋转机械

Details

与驱动轴相关的非定向端口。

程序使用名称

follower_flange

输入

# r — 输入轴转速与输出转速之比
尺度

Details

输入轴转速与输出轴转速的无量纲比率。

数据类型

Float64`。

复数支持

参数

主机

# 输出轴旋转 — 相对于输入轴的旋转方向,输出轴的旋转方向
与输入轴同方向 | 与输入轴方向相反

Details

输出轴的旋转方向与输入轴的旋转方向。

In same direction as input shaft | In opposite direction to input shaft

默认值

In same direction as input shaft

程序使用名称

rotation_direction_type

可计算

合规性

# 底座传动刚度 (B) — 传动轴刚度系数
HP_DIN/rpm | N*m/rad | W*s/rad | m*mN/rad | HP_DIN*s/rad | ft*lbf/rad

Details

角度柔度 的倒数,在传动轴上测量。

计量单位

HP_DIN/rpm | N*m/rad | W*s/rad | m*mN/rad | HP_DIN*s/rad | ft*lbf/rad

默认值

3e5 N*m/rad

程序使用名称

k_base

可计算

# 底部传动阻尼 (B) — 传动轴阻尼系数
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

在传动轴上测量的阻尼角柔性的倒数

计量单位

N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

默认值

0.05 N*m/(rad/s)

程序使用名称

C_base

可计算

# 基座上的初始输入扭矩 (B) — 传动轴的初始扭矩
N*m | mN*m | lbf*ft

Details

模拟开始时传动轴所受的扭矩。

计量单位

N*m | mN*m | lbf*ft

默认值

0.0 N*m

程序使用名称

T_start

可计算

传输损耗

# 损失模型 — 损失建模

Details

如果未选中该复选框,程序块将计算理想扭矩传输。

如果选中该复选框,程序块将计算非理想扭矩传输的摩擦损耗:通过满足条件 的恒定效率值 来减少变速箱的扭矩传输。

默认值

false (关掉)

程序使用名称

enable_loss_modeling

可计算

# 效率 — 从传动轴到从动轴的扭矩传递效率

Details

传动轴和从动轴之间的扭矩传递效率

依赖关系

要使用该参数,请选择*损失模型*复选框。

默认值

0.8

程序使用名称

efficiency

可计算

# 跟随器角速度阈值 — 从动轴角速度的临界值
rpm | deg/s | rad/s

Details

绝对角速度阈值 ,超过该值时,输出轴转速 将考虑全部效率损失。

依赖关系

要使用该参数,请选择 * 损失模型* 复选框。

计量单位

rpm | deg/s | rad/s

默认值

0.01 rad/s

程序使用名称

w_threshold

可计算

粘性损失

# 基座 (B) 和从动件 (F) 的粘滞摩擦系数 — 驱动轴和从动轴的粘性摩擦系数矢量
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

驱动轴和从动轴的粘性摩擦系数矢量 μ

计量单位

N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

默认值

[0.0, 0.0] N*m/(rad/s)

程序使用名称

viscous_coefficient_vector

可计算