太阳-行星斜面

行星齿轮箱由驱动齿轮、锥齿轮行星齿轮和太阳齿轮组成，可调节齿轮比、齿轮方向和摩擦损失。

类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.Planetary.Auxiliary.SunPlanetBevel

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Gears/Planetary Subcomponents/Sun-Planet Bevel

说明

太阳-行星锥齿轮*装置由驱动齿轮、锥形行星齿轮和太阳齿轮组成。行星齿轮与驱动齿轮相连，并相对于驱动齿轮旋转。行星齿轮和太阳齿轮以固定的齿轮比旋转。行星齿轮相对于太阳齿轮的旋转方向由*装配方向*参数设定。

热模型

您可以通过启用可选的 H 热端口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 "温度相关效率"。

方程式

理想齿轮和齿轮比

太阳-行星锥齿轮*程序块对三个耦合轴施加了一个运动学约束和一个几何约束：

其中

- 是驱动小齿轮的半径；
- 驱动小齿轮的角速度
- 太阳齿轮的半径
- 太阳齿轮的角速度
- 行星齿轮的半径；
- 行星齿轮的角速度。

行星齿轮和太阳齿轮啮合的传动比相等：

其中

- 是行星齿轮和太阳齿轮啮合的传动比。由于 , ；
- 是行星齿轮的齿数；
- 是太阳齿轮的齿数。

根据这一传动比，关键的运动学约束条件是

当行星齿轮和太阳齿轮同向旋转时；
当行星齿轮和太阳齿轮的旋转方向相反时。

三个自由度被简化为两对独立的齿轮： ].

齿轮比必须`>1`。

扭矩传递按以下方式进行：

其中

- 扭矩损失；
- 是太阳齿轮的扭矩；
- 是行星齿轮的扭矩。

在没有扭矩传递损失的理想情况下，。由此得出扭矩传递方程：。

假设和限制

齿轮的惯性可忽略不计。
齿轮被视为固体。

端口

非定向

# C — 驱动小齿轮
旋转机械

Details

与行星齿轮的驱动齿轮相关的非定向端口。

程序使用名称

carrier_flange

# P — 行星齿轮
旋转机械

Details

与行星齿轮系的行星齿轮相关联的非定向端口。

程序使用名称

planet_flange

# S — 太阳齿轮
旋转机械

Details

与行星齿轮的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

主要

# 行星（P）与太阳（S）的齿比（NP/NS） — 从行星齿轮到太阳齿轮的传动比

Details

从行星齿轮到太阳齿轮的传动比。它由行星齿轮的齿数除以太阳齿轮的齿数决定。该值必须严格">1"。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

# 装配方向 — 齿轮的相对旋转方向
左 - 太阳齿轮和行星齿轮同向旋转 | 右 - 太阳齿轮和行星齿轮的旋转方向相反

Details

太阳齿轮和行星齿轮的相对方位及其旋转方向。左向或右向意味着齿轮分别以相同或相反的方向旋转。

值	`Left - Sun and planet gears rotate in same direction` \| `Right - Sun and planet gears rotate in opposite direction`
默认值	`Left - Sun and planet gears rotate in same direction`
程序使用名称	`assembly_orientation`
可计算	无

冲洗损失

# 摩擦模型 — 摩擦模型
无网格损失 - 适合 HIL 仿真 | 恒定效率 | 与温度有关的效率

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。
恒定效率"--齿轮对之间的扭矩传递因扭矩传递效率的恒定值而减小，这样。
与温度相关的效率"- 齿轮对之间的扭矩传输，根据温度和效率对应的插值表确定。

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

# 普通效率 — 扭矩传输效率

Details

一对行星齿轮与一个太阳齿轮啮合时的扭矩传输效率，。该值必须满足条件。

依赖关系

要使用该参数，请将*摩擦模型*参数设置为 "恒定效率"。

默认值	`0.9`
程序使用名称	`efficiency_const`
可计算	是

Details

温度向量，用于构建温度与效率对应关系的插值表。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

# 效率 — 效率值向量

Details

外行星-内行星齿轮啮合的效率值矢量。该单元使用这些值构建一维温度效率表。矢量的元素必须在区间`(0,1]`内。

每个元素都是与参数值矢量中相应温度值相关的效率。向量的长度必须等于*温度*向量的长度。该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, 0.90, 0.85]`
程序使用名称	`efficiency_vector`
可计算	是

# 太阳载波功率阈值 — 最小功率值
W | GW | 兆瓦 | 千瓦 | mW | uW | HP_DIN

Details

功率阈值，高于该值时，将应用全扭矩传输效率值。低于该值时，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"，设备将在静止时的效率为零与温度和效率插值表中指定的值之间平滑效率。

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 W`
程序使用名称	`power_threshold`
可计算	是

粘性损失

# 太阳载体粘性摩擦系数 — 齿轮间的粘性摩擦系数
牛顿*米/（雷达/秒） | 英尺*磅/（拉德/秒）

Details

太阳齿轮运动的粘滞摩擦系数。

计量单位	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
默认值	`0.0 N*m/(rad/s)`
程序使用名称	`viscous_coefficient`
可计算	是

散热口

# 热质量 — 热容
J/K | kJ/K

Details

使部件温度变化一个温度单位所需的热能。热质量越大，元件对温度变化的抵抗能力越强。

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	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`50.0 J/K`
程序使用名称	`thermal_mass`
可计算	是