蜗杆齿轮
蜗轮蜗杆传动，可调节传动比和摩擦损失。
模块类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.Worm
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库中的路径: |
说明
蜗轮蜗杆*装置是一种旋转齿轮，其中两个相连的驱动轴（蜗杆（W）和小齿轮（G））以您设定的固定比率一起旋转。您可以选择齿轮的旋转方向是正向还是反向。右旋为正方向。如果蜗杆螺纹是右旋的， 和 符号相同。如果蜗杆螺纹是左旋的， 和 的符号则相反。
理想的蜗轮和齿轮比
蜗轮蜗杆*块对两个相连的轴施加一个运动学约束：
其中
-
- 是蜗杆的角速度；
-
- 齿轮比；
-
- 小齿轮的角速度。
两个自由度简化为一个独立的自由度。一对直接传动齿轮的编号如下： 。
扭矩传输方式如下
在理想情况下， 、
其中
-
- 是蜗杆的扭矩传递系数；
-
- 是齿轮的扭矩传递系数；
-
- 扭矩传输损耗。损耗取决于设备的效率和能量流动的方向。为避免摩擦力矩在 = 0 时发生突然变化，摩擦力矩通过双曲线函数引入。
蜗轮蜗杆传动中的非理想约束和损耗
在非理想情况下， 。更多详情，请参阅 具有损耗的机械齿轮建模。
齿轮传动效率
只有当传输功率超过临界值时，蜗杆和小齿轮之间的啮合效率 才能达到最大。
如果功率小于临界值，实际效率在零转速时自动等于 1。
您可以在啮合中设置摩擦损失模型：
-
无网格损失 - 适合 HIL 仿真"。
-
恒定效率"。
-
随温度变化的效率"，根据用户提供的插值表模拟在 "恒定效率 "模式下计算的基轴效率的变化。温度相关性设置包括一个非定向 H 端口。该端口可模拟热通量和温度变化的影响。
粘性摩擦力
粘性摩擦系数 决定了由于润滑、非理想齿轮螺纹和轴承中的粘性损失而在蜗杆中产生的粘性摩擦力矩。蜗轮轴上的粘性摩擦力矩为 ，其中 是蜗杆相对于安装位置的角速度。
粘滞摩擦系数 决定了齿轮所承受的粘滞摩擦扭矩，这主要是由于轴承的粘滞损耗造成的。齿轮轴上的粘性摩擦扭矩为 ，其中 是齿轮相对于其安装的角速度。
变量
使用设置中的 初始目标 部分，在仿真前为块变量设置优先级和初始目标值。更多信息，请参阅 使用目标值配置物理块。
假设和限制
-
齿轮的惯性可忽略不计。
-
齿轮被视为固体。
-
库仑摩擦会减慢模拟速度（详见 here）。
参数
啮合损失
# 蜗杆-齿轮效率 — 从蜗杆到齿轮的扭矩传递效率
Details
效率 扭矩从蜗杆传递到齿轮。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 而对于*摩擦参数化*值 效率.
| 默认值 |
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| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# 齿轮-蜗杆效率 — 从齿轮到蜗杆的扭矩传递效率
Details
效率 从齿轮向蜗杆传递扭矩。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 而对于*摩擦参数化*值 效率.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# 蜗杆传动效率 — 用于将扭矩从蜗杆传递到齿轮的效率值数组
Details
扭矩从蜗杆传递到齿轮的效率值的阵列。 数组的值是*Temperature*参数中相应温度值下的效率。 两个数组的大小必须相同。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 温度相关的效率.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# 齿轮-蜗杆效率 — 用于将扭矩从齿轮传递到蜗杆的效率值数组
Details
从齿轮到蜗杆的扭矩的传递的效率值的阵列。 数组的值是*Temperature*参数中相应温度值下的效率。 两个数组的大小必须相同。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 温度相关的效率.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
摩擦模型 —
摩擦模型
无啮合损耗——适用于HIL仿真 | 恒定效率 | 温度相关效率
Details
传动中摩擦的模型。 设置为:
-
无啮合损耗-适用于HIL仿真-齿轮啮合被认为是理想的。 -
恒定的效率-通过恒定的效率减少蜗杆和齿轮之间的扭矩传递, ，这样 . -
与温度相关的效率-通过温度对应关系和转矩传递效率的插值表确定成对齿轮之间转矩的传递。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Friction参数 —
由于接合不完善造成的摩擦损失
参数 | 效率
Details
不完全接合造成的摩擦损失。 设置为:
-
摩擦系数和几何参数-摩擦由表面之间的接触摩擦决定。 -
效率-摩擦由恒定的效率决定 .
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
法向压力角 —
正常压力角
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
螺纹上的压力角 法平面中。 值必须在范围内 (0, 90)°.
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 而对于*摩擦参数化*值 摩擦系数和几何参数.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
导程角 —
提升角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
螺纹提升角度 ，在哪里:
-
-蜗杆的螺纹行程。
-
-平均螺纹直径。
值必须大于零。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 而对于*摩擦参数化*值 摩擦系数和几何参数.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# 摩擦系数 — 螺纹的摩擦系数
Details
螺纹中正常摩擦的无量纲系数。 值必须大于零。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 而对于*摩擦参数化*值 摩擦系数和几何参数.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
温度向量 —
温度值向量
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
用于构造温度和转矩传递效率的插值表的温度值的向量。 向量的元素应该单调增加。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 温度相关的效率.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
功率阈值 —
最小阈值功率值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN
Details
功率阈值，当超过时，施加总扭矩传递效率的值。 如果该值低于指定值，则使用双曲正切函数对效率值进行平滑处理。
*如果将*摩擦模型*参数设置为 恒定的效率 当没有功率传输时，该装置将损耗降至零。
*如果将*摩擦模型*参数设置为 温度相关的效率 该装置使静止时的零与温度对应关系和扭矩传输效率的插值表中指出的值之间的效率平滑。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 恒定的效率 或 温度相关的效率.
| 计量单位 |
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| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
基本参数
# 齿轮传动比 — 齿轮比
Details
关系 蜗轮蜗杆的角速度相对于齿轮的角速度。 值应该更高 1.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
蜗杆螺纹类型 —
旋转方向
右旋 | 左旋
Details
齿轮的旋转方向对应于蜗轮丝杠的正旋转。
*如果值设置为 左手. 向正方向旋转蜗杆会导致齿轮向负方向旋转。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
粘性损耗
#
蜗杆载体与太阳轮载体粘性摩擦系数 —
蜗轮之间的粘性摩擦系数矢量
N*m*s/rad | mN*m*s/rad | kN*m*s/rad | kgf*m*s/rad | lbf*ft*s/rad
Details
粘性摩擦系数的矢量，分别用于蜗杆和齿轮的运动。
| 计量单位 |
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| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
热端口
#
热质量 —
热容量
J/K | kJ/K
Details
度改变一个部件的温度所需的热能。 热容量越高，组件对温度变化的抵抗力就越强。
依赖关系
要使用此参数，请将*Friction model*参数设置为 温度相关的效率.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |