Циклоидальный редуктор





| Си |
в палитре на схеме

Блок предназначен для моделирования циклоидального редуктора с постоянным передаточным отношением и трением в подшипниках и зубчатом зацеплении. Блок позволяет моделировать вращение корпуса (обода) редуктора.

Передаточное отношение редуктора U определяется по формуле:

где:
  • ZC – число зубьев диска (circular gear)
  • ZR – число зубьев обода редуктора (ring)
Кинематически циклоидальный редуктор может быть представлен в виде планетарной передачи, у которой ведущий вал является водилом B, ведомый вал является шестерней-планетой F, входящей в зубчатое зацепление с ободом R (Рисунок 1).


Рис. 1. Кинематическая схема циклоидального редуктора

Блок описывается следующими кинематическими соотношениями:

где:
  • φB, φF и φR – углы поворота на портах "B", "F", "R" соответственно, рад
  • ωB, ωF и ωR – угловые скорости на портах "B", "F", "R" соответственно, рад/с
  • εB, εF и εR – угловые ускорения на портах "B", "F", "R" соответственно, рад/с2

Крутящие моменты на портах блока связаны следующими соотношениями:

где:
  • TB, TF и TR – крутящие моменты, на портах "B", "F", "R" соответственно, Н·м
  • TFr F, TFr B – крутящие моменты трения на ведущем и ведомом валах, Н·м
  • BB и BF – коэффициенты трения подшипников на ведущем и ведомом валах, Н·м·с/рад
  • ν – КПД редуктора

Подробное описание способов расчета переменного КПД в зубчатых зацеплениях приведено на странице Моделирование КПД редукторов.

Блок позволяет изменять направление портов "B" и "F" для удобства подключения к другим блокам модели. Если у блока оба порта входные, то осуществляется решение уравнения связи. Подробное описание подхода к моделированию передаточных отношений приведено на странице Моделирование передаточных отношений.

Рядом с блоком отображается значение передаточного отношения U.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
R Порт для подключения обода редуктора (ring). Порт доступен при активации свойства "Вращение обода" Механика вращательная

Порты

Имя Описание Тип линии связи
B Порт для подключения ведущего вала (base). Порт является входным, если это указано в свойстве "Входной порт", в противном случае порт является выходным Механика вращательная
F Порт для подключения ведомого вала (following). Порт является входным, если это указано в свойстве "Входной порт", в противном случае порт является выходным Механика вращательная

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
Q Потери мощности на трение в подшипниках и зубчатом зацеплении (КПД) Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Входной порт Mod_Type Позволяет задать входные порты. Возможные значения: "B", "F", "B и F" B и F Перечисление
Постоянная времени для решения НАУ, с Tau Постоянная времени для решения НАУ. Используется для решения уравнения связи. Свойство доступно при выборе входных портов "B и F" 0.1 Вещественное
Вращение обода RingRotation Позволяет задать вращение обода Нет Двоичное
Кинематика Группа свойств, задающих кинематические параметры движения
Число зубьев обода Zr Число зубьев обода 21 Вещественное
Число зубьев диска Zc Число зубьев гибкого колеса 20 Вещественное
Передаточное число (Wf/Wb) U Передаточное число. Свойство отображается в режиме "Только для чтения" и носит справочный характер 20 Вещественное
Потери Группа свойств, задающих параметры потерь
Коэффициент трения подшипников ведущего вала, Н·м·с/рад B_B Коэффициент трения подшипников ведущего вала 0 Вещественное
Коэффициент трения подшипников ведомого вала, Н·м·с/рад B_F Коэффициент трения подшипников ведомого вала 0 Вещественное
Модель трения FrType Позволяет задать модель трения. Возможные значения: "Без потерь", "Постоянный КПД", "Переменный КПД от нагрузки", "Табличный КПД от нагрузки", "Табличный КПД от температуры" Без потерь Перечисление
Порог мощности, Вт Q_th Значение мощности, передаваемой через блок, ниже которой КПД увеличивается для достижения устойчивости численного решения. Свойство доступно при выборе модели трения "Постоянный КПД", "Переменный КПД от нагрузки", "Табличный КПД от нагрузки", "Табличный КПД от температуры" 0.1 Вещественное
КПД передачи от ведущего вала к ведомому Nu_bf КПД передачи от ведущего вала к ведомому. Свойство доступно при выборе модели трения "Постоянный КПД", "Переменный КПД от нагрузки" 0.8 Вещественное
КПД передачи от ведомого вала к ведущему Nu_fb КПД передачи от ведомого вала к ведущему. Свойство доступно при выборе модели трения "Постоянный КПД", "Переменный КПД от нагрузки" 0.1 Вещественное
Минимальный момент на ведомом валу, Н·м T_f_min Минимальный момент на ведомом валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 0.1 Вещественное
Номинальный момент на ведомом валу, Н·м T_f_nom Номинальный момент на ведомом валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 10 Вещественное
КПД при номинальном моменте на ведомом валу Nu_bf_nom КПД при номинальном моменте на ведомом валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 0.8 Вещественное
Минимальный момент на ведущем валу, Н·м T_b_min Минимальный момент на ведущем валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 0.1 Вещественное
Номинальный момент на ведущем валу, Н·м T_b_nom Номинальный момент на ведущем валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 1 Вещественное
КПД при номинальном моменте на ведущем валу Nu_fb_nom КПД при номинальном моменте на ведущем валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Переменный КПД от нагрузки" 0.1 Вещественное
Массив моментов на ведомом валу, Н·м T_Arr Массив моментов на ведомом валу. Свойство доступно при выборе модели трения "Табличный КПД от нагрузки" [1 , 2 , 3] Массив
Температура, °С Temp Температура. Свойство доступно при выборе модели трения "Табличный КПД от температуры" 20 Вещественное
Массив температур, °С Temp_Arr Массив температур. Свойство доступно при выборе модели трения "Табличный КПД от температуры" [1 , 2 , 3] Массив
Массив КПД передачи от ведущего вала к ведомому Nu_bf_Arr Массив КПД передачи от ведущего вала к ведомому. Значения КПД рассчитываются путем линейной интерполяции в зависимости от значений нагрузки или температуры. Свойство доступно при выборе модели трения "Табличный КПД от нагрузки" или "Табличный КПД от температуры" [0.01 , 0.8 , 0.6] Массив
Массив КПД передачи от ведомого вала к ведущему Nu_fb_Arr Массив КПД передачи от ведомого вала к ведущему. Значения КПД рассчитываются путем линейной интерполяции в зависимости от значений нагрузки или температуры. Свойство доступно при выборе модели трения "Табличный КПД от нагрузки" или "Табличный КПД от температуры" [0.333, 0.667, 1] Массив

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Потери мощности, Вт Q Потери мощности на трение в подшипниках и зубчатом зацеплении (КПД) Вещественное
Ведущий вал Группа параметров, отображающих параметры ведущего вала
Угловая скорость, рад/с Wb Величина угловой скорости на порте "B" Вещественное
Момент, Н·м Tb Момент, передаваемый с ведущего вала на редуктор Вещественное
Мощность, Вт Qb Мощность, передаваемая с ведущего вала на редуктор Вещественное
Ведомый вал Группа параметров, отображающих параметры ведомого вала
Угловая скорость, рад/с Wf Величина угловой скорости на порте "F" Вещественное
Момент, Н·м Tf Момент, передаваемый с редуктора на ведомый вал Вещественное
Мощность, Вт Qf Мощность, передаваемая с редуктора на ведомый вал Вещественное
Обод Группа параметров, отображающих параметры обода
Угловая скорость, рад/с Wr Величина угловой скорости на порте "R" Вещественное
Момент, Н·м Tr Момент, передаваемый с редуктора на обод Вещественное
Мощность, Вт Qr Мощность, передаваемая с редуктора на обод Вещественное

Примеры

Примеры использования блока: