效率可变的简单齿轮

简单的正齿轮箱，啮合效率可调。

类型: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.SimpleWithVariableEfficiency

图书馆中的路径:

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

说明

效率可变简单齿轮*装置是一种啮合效率可变的简单齿轮系。齿轮在平行排列的驱动齿轮和从动齿轮之间以指定的比率传递扭矩。齿轮可以同向旋转，也可以反向旋转。在非理想情况下，齿轮的损耗包括啮合损耗和粘性轴承损耗。为了设置可变啮合效率，该装置有一个控制端口，可用于输入时变信号。惯性和柔性的影响被忽略。

理想齿轮和齿轮比

具有可变效率的简单齿轮*程序块在两个相连的轴上施加了一个运动学约束：

其中

- 是惰齿轮的半径；
- 从动小齿轮的角速度
- 驱动小齿轮的半径；
- 驱动小齿轮的角速度。

惰齿轮和主齿轮啮合的齿轮比相等：

其中

- 是驱动齿轮的齿数；
- 惰轮的齿数。

两个自由度被简化为一个独立齿轮。

扭矩传递的实现方式如下

其中

- 输入扭矩
- 输出扭矩
- 扭矩传输损失。

对于理想情况。

齿轮的非理想约束和损耗

非理想情况。更多详情，请参阅有损耗的机械齿轮建模。

在非理想齿轮对中，角速度、齿轮比和齿数约束保持不变。但由于以下原因，传输扭矩和功率会降低：

齿轮齿面之间的库仑摩擦和，这由效率决定；
传动轴与轴承耦合的粘性摩擦，由粘性摩擦系数决定，。

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，请选中 Enable thermal port 复选框。

启用热模型：

打开非定向 H 端口。
启用 Thermal mass （热质量）参数，通过该参数可指定组件抵抗温度变化的能力。
启用*初始温度*参数，用于指定初始温度。

端口

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

主要组

# 从齿 (F) 与基齿 (B) 之比 (NF/NB) — 从动小齿轮与主动小齿轮的传动比

Details

恒定齿轮比，，从动小齿轮的转数与主动小齿轮的转数之比。齿轮比必须`>0`。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`ratio`
可计算	是

# 输出轴旋转 — 惰轮的旋转方向
与输入轴同方向 | 与输入轴方向相反

Details

惰轮相对于驱动齿轮的运动方向。

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

网格损失

# 最低效率 — 最低效率

Details

特定齿轮允许的最低效率值。效率是输出轴功率与输入轴功率之比。E 端口的信号要保持高于最低效率，低于。最低效率值应">0"。

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

# 追随者功率阈值 — 最小阈值功率
W | GW | MW | kW | mW | uW | HP_DIN

Details

从动小齿轮功率的绝对值，超过该值则适用全扭矩传输效率值，。对于低于这些值的值，将使用双曲正切函数在电机运行时的 "0 "和指定效率值之间平滑效率。

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

# 基座 (B) 和从动件 (F) 的粘性摩擦系数 — 齿轮间的粘性摩擦系数
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

驱动齿轮和从动齿轮运动时的粘性摩擦系数向量。若要忽略粘性损失，请使用默认值"[0.0, 0.0]"。

计量单位	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(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	是

热端口

# 启用热端口 — 开启加热口

Details

选中该复选框可显示 H 热量端口，使传输系统与热网络连接。选中该复选框还可启用*热质量*参数，并在*初始目标*部分添加*温度*变量。

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

# 热质量 — 热容
J/K | kJ/K

Details

部件温度变化一度所需的热能。热容量越大，元件对温度变化的抵抗力越强。

依赖关系

要使用此参数，请选择 启用热端口 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

效率可变的简单齿轮

说明

理想齿轮和齿轮比

齿轮的非理想约束和损耗

热模型

端口

输入

非定向

参数

主要组

网格损失

粘性损失

热端口

另请参见