Реечная передача


`в палитре`	`на схеме`

В блоке реализована модель реечной передачи. Передаточное отношение определяется следующим образом:

Уравнения модели имеют следующий вид:

где: g - передаточное число; R_p - эффективный радиус шестерни; N_p - число зубьев шестерни; X_r - расстояние между зубьями рейки; W_P - угловая скорость шестерни; V_R - скорость рейки; T_P - момент на шестерне; F_R - сила на рейке; Q_th - порог мощности; μ - КПД передачи; B_P - коэффициент трения шестерни; B_R - коэффициент трения рейки.

Могут быть заданы следующие схемы решения уравнений модели:

неявная;
явная шестерня;
явная рейка.

В случае явной схемы для шестерни считаются известными скорость рейки и момент на шестерне. Для получения значений угловой скорости шестерни и силы на рейке не требуется решение нелинейного уравнения. В случае явной схемы для рейки считаются известными угловая скорость шестерни и сила на рейке. Для получения значений скорости рейки и момента на шестерне не требуется решение нелинейного уравнения. В случае неявной схемы считаются известными угловая скорость шестерни и скорость рейки. Для получения значений момента на шестерне и силы на рейке требуется решение нелинейного уравнения.

КПД может задаваться следующим образом в зависимости от параметра FrType (модель трения):

без потерь;
постоянный КПД;
КПД зависит от температуры.

В первом случае КПД =1. Во втором случае КПД задается в виде констант. В третьем случае КПД задается как табличная функция, аргументом которой является температура (параметр Temp в свойствах блока). Во всех случаях различают значения КПД при передаче момента от шестерни к рейке, и наоборот.

Порты

Если задана явная схема для шестерни, то блок имеет один механический ненаправленный порт поступательного движения (R - рейка). Если задана явная схема для рейки, то блок имеет один механический ненаправленный порт вращательного движения (P - шестерня). Если задана неявная схема, то блок имеет один механический ненаправленный порт поступательного движения (R - рейка) и один механический ненаправленный порт вращательного движения (P - шестерня). Если задана явная схема для рейки, то блок имеет один механический ненаправленный порт поступательного движения (R - рейка). Если задана явная схема для шестерни, то блок имеет один механический ненаправленный порт вращательного движения (P - шестерня). В любом случае блок имеет один математический порт, на который поступает значение потерь мощности.

Свойства

Mod_Type - тип модели (неявная/явная шестерня/явная рейка);
GType - тип задания передаточного числа (радиус шестерни/параметры зацепления);
Rp - эффективный радиус шестерни, м;
Np - число зубьев шестерни;
Xr - расстояние между зубьями рейки, м;
BR - коэффициент трения рейки, Н·с/м;
BP - коэффициент трения шестерни, Н·м·с/рад;
Dir - движение рейки и шестерни (одного знака/разных знаков);
FrType - модель трения (без потерь/заданы КПД/КПД-функция геометрии/КПД-функция температуры);
ERP - КПД передачи энергии рейка-шестерня;
EPR - КПД передачи энергии шестерня-рейка;
Alfa - угол нормального давления, град;
Lam - угол упреждения винта, град;
K - коэффициент трения;
Temp - температура;
xE - массив температур, С (аргумент);
yER - массив КПД рейка-шестерня;
yEP - массив КПД шестерня-рейка;
Qth - порог мощности, Вт.

Параметры

ωP - угловая скорость шестерни, рад/с;
VR - скорость рейки, м/с;
TP - момент на шестерне, Н·м;
FR - сила на рейке, Н;
Q - потери мощности, Вт.