Реечная передача (упрощенная)#

block

Внешний вид блока в REPEAT VISION#

 Упрощенная реечная передача моделирует зубчатую передачу «рейка-шестерня», которая преобразует поступательное движение во вращательное и наоборот. Передача накладывает связь между зубчатым колесом (к) и рейкой (р), так что первая вращается, а вторая перемещается линейно с фиксированным заданным передаточным отношением.

 При включении переключателя Вкл - положительное смещение рейки можно задать положительное перемещение рейки при положительном вращении колеса.

 Упрощенная реечная передача накладывает одно кинематическое ограничение на связанные оси (1) :

(1)#\[\omega_{к} = R_{рк} \cdot v_{р}\]

где:

 \(R_{рк}\) – передаточное отношение;

 \(\omega_{к}\) – угловая скорость зубчатого колеса;

 \(v_{р}\) – скорость рейки.

 Передаточное отношение (2) :

(2)#\[R_{рк} = \frac{1}{r_{к}} = \frac{\omega_{к}}{v_{р}}\]

где \(r_{к}\) - радиус зубчатого колеса, [м].

 Две степени свободы сводятся к одной независимой.

 Передача момента/силы описывается выражением (3) :

(3)#\[R_{рк} \cdot M_{к} + F_{р} - F_{потери} = 0\]

где:

 \(M_{к}\) – момент на зубчатом колесе;

 \(F_{р}\) – сила на рейке;

 \(F_{потери}\) – потери силы при передаче мощности. \(F_{потери}\) = 0 без учета потерь.

1.  Учет потерь#

 В реальной передаче между рейкой и зубчатым колесом возникают механические потери — например, из-за трения зубьев, смазки. В модели они учитываются через коэффициент передачи мощности (КПД) \(\eta_{рш}\), снижающий величину передаваемой мощности.

 При включенном свойстве Учет потерь \(F_{потери} \neq\) 0, потери рассчитываются относительно КПД. За более подробным описанием расчета потерь обратитесь на страницу Расчет потерь.

 Значение КПД для прямого (колесо -> рейка) и обратного потока мощности (рейка -> колесо) одинаковое.

Примечание

Полный расчёт КПД зацепления происходит, если передаваемая мощность превышает заданное пороговое значение \(p_{прг}\). В противном случае для численной стабильности КПД полагается равным единице.

Ограничения:

• Инерция компонентов пренебрежимо мала;

• Компоненты считаются абсолютно жёсткими.

2.  Свойства#

Свойство

Значение по умолчанию

Описание

Единицы измерения

Радиус колеса

0.1

-

м

Вкл - положительное смещение рейки;
Выкл - отрицательное смещение рейки

выкл

Данная настройка определяет соответствие знаков между угловой скоростью зубчатого колеса и линейной скоростью рейки.

-

Учет потерь

выкл

-

-

КПД, доступно при выборе Учет потерь - вкл

0.8

-

-

Пороговая мощность, доступно при выборе Учет потерь - вкл

0.001

-

Вт

3.  Входы и выходы#

Параметры

Вход/Выход

Описание

Единицы измерения

Тип порта

Зубчатое колесо

Вход

-

-

Вращательное движение

Рейка

Выход

-

-

Поступательное движение

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков