狗离合器
带有齿板的离合器,当齿板齿相互缠绕时啮合
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Simscape /传动系统/离合器
描述
这个块代表一个防滑离合器,一种机械装置,依靠联锁齿的积极啮合传递扭矩之间的传动轴。离合器包含三个关键部件:
环
中心
改变链接
环和轮毂是齿形部件。环与输出轴旋转,沿其纵向轴滑动,以啮合或脱离同轴轮毂。轮毂位于围绕同一轴的轴承上,可以独立旋转,直到啮合。
当齿状部件互锁时发生啮合。一旦啮合,环和轮毂一起作为一个单位旋转。为了控制啮合,狗离合器包含一个换挡联动,控制环的位置与枢纽。
向轮毂移动环,使它们的齿互锁改变离合器状态为啮合。齿重叠必须超过啮合的最小值。反向移动环,使两组齿不再互锁改变离合器状态回到脱离状态。
港口<年代trong class="guilabel">年代指定移位链接位置。当离合器完全脱离时,换挡联动位置为零。当离合器完全啮合时,换挡连杆位置等于完全脱离状态时齿高与环轮毂间隙之和:
地点:
z为换挡连杆位置。
h是牙齿高度。
z差距脱离时的环轮毂间隙。
图中显示了狗离合器和一些相关变量的侧面和正面视图。
扭矩传输模型
狗离合器块提供了两种扭矩传输模型的选择。
将离合器接合视为环和轮毂之间的摩擦现象。该模型忽略了诸如回隙等特殊效果,这种近似使块更适合线性化、固定步长模拟和硬件在环(HIL)模拟。的<一个href="//www.ru-cchi.com/help/sdl/ref/fundamentalfrictionclutch.html">基本摩擦离合器块为模型提供了基础。
在摩擦近似模型中,离合器有三种可能的配置:脱离、啮合和锁定。当脱离时,环和轮毂之间的接触力为零。这个力保持为零,直到换挡连杆达到啮合的最小位置。
当环轮毂齿重叠时,h,超过最小啮合值时,两部件之间的接触力开始随换挡连杆位置线性增加,z.
在全啮合时,接触力达到最大值,离合器状态切换到锁定状态。在这种状态下,环和轮毂作为一个单元旋转而无滑移。要解锁离合器,传输扭矩必须超过您指定的最大允许值。
捕捉离合器现象,如齿隙、扭转顺应性和环和轮毂齿之间的接触力。该模型提供了比摩擦离合器近似更高的精度。
在动态模型中,离合器有两种可能的配置:脱离和啮合。当脱离时,环和轮毂之间的接触力为零。这个力保持为零,直到换挡连杆达到啮合的最小位置。
当环轮毂齿重叠时,h,超过最小啮合值时,两个部件之间就会产生接触力。这个力是扭转弹簧和阻尼器组件的总和。包括环和轮毂齿之间的回隙:
地点:
k<年代ub>RH为环轮毂联轴器的扭转刚度。
ϕ是环与轮毂之间围绕公转轴的相对角度。
δ是环齿和轮毂齿之间的回隙。
ω是环和轮毂之间的相对角速度。这个变量描述了两个组件相互滑动的速度。
顺从的末端停止限制了离合器换挡连杆和环的平移运动。柔度模型将末端止动器视为线性弹簧-阻尼器组合。末端止动的位置取决于环和轮毂齿之间的相对角度和角速度:
如果齿面对齐且相对角速度小于离合器啮合时的最大值,则端止位置为完全脱离时的环轮毂间隙与齿面高度之和。与结束停止在这个位置,离合器可以啮合。
如果齿没有对齐或相对角速度超过离合器接合的最大值,则设置端止位置以防止环接合轮毂。离合器仍然没有打开。
平动摩擦阻碍变速杆和环的运动。这个摩擦力是库仑和粘性分量的总和:
地点:
F<年代ub>Z为作用在换挡连杆和环上的净平动摩擦力。
k<年代ub>K为环齿与轮毂齿间的动摩擦系数。
F<年代ub>N是环和轮毂齿之间的法向力。
v为位移连杆和圆环的平动速度。
v<年代ub>th为平动速度阈值。在这个阈值以下,双曲切线函数使库仑摩擦力平滑到零,因为位移连杆和环速度趋于零。
μ<年代ub>T是作用在换挡连杆和环上的粘性阻尼系数。
离合器的接触条件
离合器啮合时,它满足一组几何和动态条件。这些条件指定了离合器接合时某些变量的值:
环和轮毂可以啮合的最小位置是
在哪里h<年代ub>0是离合器接合的最小齿重叠。调整此参数以减少啮合不稳定性,即离合器在啮合和脱离状态之间快速切换的趋势
环与轮毂之间的相对角速度大小小于最大啮合速度,即:
在哪里ω<年代ub>马克斯是可发生啮合的相对角速度的最大值。
如果使用摩擦离合器近似模型,只有当环和轮毂之间的扭矩传递小于离合器支持的最大传递扭矩时,才会发生啮合。
如果使用带齿隙的动态模型,只有当环和轮毂齿的相对角度位置允许它们互锁时才会发生啮合。
旋转功耗
当离合器在施加扭矩的作用下打滑时,它会耗散动力。功率损失等于滑动角速度与环与轮毂之间接触力矩的乘积:
地点:
P<年代ub>损失是由于滑动而耗散的功率。
T<年代ub>C为运动接触力矩。
热建模
您可以通过一个可选的热保存端口来模拟热流和温度变化的影响。缺省情况下,热接口处于隐藏状态。若要暴露热接口,在<年代trong class="guilabel">离合器设置,设置<年代trong class="guilabel">热的港口参数模型
.为组件指定相关的热参数。
港口
输入
输出
保护
参数
更多关于
扩展功能
版本历史
介绍了R2011a
另请参阅
Simscape块
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