Сателлит - сателлит

Планетарная передача из ведущей, внутренней и внешней планетарных шестерен с регулируемым передаточным числом и потерями на трение.

Тип: Engee1DMechanical.Transmission.Gears.Planetary.Auxiliary.PlanetPlanet

Путь в библиотеке:

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

Описание

Блок Сателлит - сателлит представляет собой ведующую шестерню и две внутренние-внешние пары планетарных шестерен. Обе планетарные шестерни соединены с ведущей шестерней и вращаются относительно нее. Планетарные шестерни вращаются в одинаковом направлении с фиксированным передаточным числом, которое задается пользователем. Подробную информацию о модели см. в разделе Уравнения.

planet planet 1

Тепловая модель

Вы можете моделировать эффекты теплового потока и изменения температуры, включив дополнительный тепловой порт. Чтобы использовать тепловой порт, установите для параметра Модель трения значение КПД, зависящий от температуры.

Уравнения

Идеальные зубчатые передачи и коэффициенты передачи

Блок Сателлит - сателлит накладывает одно кинематическое и одно геометрическое ограничение на три связанные оси:

Передаточное число внешней планетарной шестерни к внутренней планетарной шестерне составляет

где — число зубьев на каждой шестерне. С точки зрения этого соотношения, ключевым кинематическим ограничением является

Три степени свободы сводятся к двум независимым степеням свободы. Пара шестеренок: .

Передача крутящего момента осуществляется следующим образом:

В идеальном случае, когда нет потерь при передаче крутящего момента, .

Неидеальные ограничения и потери в зубчатых передачах

В неидеальном случае . Подробнее см. в статье Моделирование механических передач с потерями.

Допущения и ограничения

Инерция зубчатых колес пренебрежимо мала.
Шестерни рассматриваются как твердые тела.

Порты

Ненаправленные

# Po — внешняя планетарная шестерня
вращательная механика

Details

Ненаправленный порт, связанный с внешней планетарной шестерней.

Имя для программного использования

outer_planet_flange

# Pi — внутренняя планетарная шестерня
вращательная механика

Details

Ненаправленный порт, связанный с внутренней планетарной шестерней.

Имя для программного использования

inner_planet_flange

# C — ведущая шестерня
вращательная механика

Details

Ненаправленный порт, связанный с ведущей шестерней.

Имя для программного использования

carrier_flange

# H — тепловой поток
тепло

Details

Ненаправленный порт, связанный с тепловым потоком. Тепловой поток влияет на эффективность передачи мощности, изменяя температуру шестерни.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Модель трения значение КПД, зависящий от температуры.

Имя для программного использования

thermal_port

Параметры

Основные

# Передаточное отношение внешнего сателлита к внутреннему (NPo/NPi) — передаточное число от внешней планетарной шестерни к внутренней

Details

Передаточное число внешней и внутренней планетарных шестерен определяется делением числа зубьев внешней планетарной шестерни на число зубьев внутренней планетарной шестерни. Передаточное число должно быть строго положительным.

Значение по умолчанию	`2.0`
Имя для программного использования	`ratio`
Вычисляемый	Да

Потери в передаче

# Модель трения — модель трения
Без потерь в передаче | Постоянный КПД | КПД, зависящий от температуры

Details

Модель трения для блока задается следующим образом:

Без потерь в передаче — зубчатое зацепление считается идеальным.
Постоянный КПД — передача крутящего момента между зубчатыми парами снижается на постоянную величину КПД таким образом, что .
КПД, зависящий от температуры — передача крутящего момента между зубчатыми парами определяется по интерполяционной таблице соответствия температуры и КПД передачи крутящего момента.

Значения	`No meshing losses - Suitable for HIL simulation` \| `Constant efficiency` \| `Temperature-dependent efficiency`
Значение по умолчанию	`No meshing losses - Suitable for HIL simulation`
Имя для программного использования	`friction_model`
Вычисляемый	Да

# КПД — КПД передачи крутящего момента

Details

КПД передачи крутящего момента для зацепления внешней и внутренней пары планетарных зубчатых шестеренок. Это значение должно находиться в диапазоне (0,1].

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель трения значение Постоянный КПД.

Значение по умолчанию	`0.98`
Имя для программного использования	`efficiency`
Вычисляемый	Да

# Порог мощности потерь внутренний сателлит - водило — минимальное значение пороговой мощности для внутренней опоры планетарной шестерни
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

Пороговое значение мощности , при превышении которого применяется полное значение КПД. При значении ниже указанного значение КПД сглаживается с помощью функции гиперболического тангенса.

Если установить для параметра Модель трения значение Постоянный КПД, блок снижает потери эффективности до нуля, когда мощность не передается. Если установить для параметра Модель трения значение КПД, зависящий от температуры, блок сглаживает коэффициенты полезного действия между нулем в состоянии покоя и значениями, указанными в таблицах соответствия температуры и КПД при пороговых значениях мощности.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель трения значение Постоянный КПД или КПД, зависящий от температуры.

Единицы измерения	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
Значение по умолчанию	`0.001 W`
Имя для программного использования	`power_threshold`
Вычисляемый	Да

Details

вектор значений температуры, используемых для построения интерполяционной таблицы соответствия температуры и КПД передачи крутящего момента. Элементы вектора должны монотонно возрастать.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель трения значение КПД, зависящий от температуры.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`[280.0, 300.0, 320.0] K`
Имя для программного использования	`temperature_vector`
Вычисляемый	Да

# КПД — КПД передачи

Details

Вектор отношения выходной и входной мощности, описывающий поток мощности от внешней планетарной шестерни к внутренней, . Блок использует эти значения для построения одномерной справочной таблицы зависимости температуры от КПД.

Каждый элемент представляет собой КПД, относящийся к вектору температур в параметре Температура. Длина вектора должна быть равна длине вектора параметра Температура. Каждый элемент вектора должен находиться в диапазоне (0,1].

Зависимости

Значение по умолчанию	`[0.95, 0.9, 0.85]`
Имя для программного использования	`efficiency_vector`
Вычисляемый	Да

Вязкостные потери

# Коэффициент вязкого трения внутренний сателлит - водило — коэффициент вязкого трения между шестернями
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициент вязкого трения для движения внутренней планетарной и ведущей шестерен.

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`0.0 N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`viscous_coefficient`
Вычисляемый	Да

Тепловой порт

# Теплоемкость — теплоемкость
J/K | kJ/K

Details

Тепловая энергия, необходимая для изменения температуры компонента на один градус. Чем больше теплоемкость, тем более устойчив компонент к перепадам температуры.

Зависимости

Единицы измерения	`J/K` \| `kJ/K`
Значение по умолчанию	`50.0 J/K`
Имя для программного использования	`thermal_mass`
Вычисляемый	Да

Подробнее

Полунатурное моделирование

Details

Для обеспечения оптимальной производительности моделирования установите для параметра Модель трения значение по умолчанию (Без потерь в передаче).