SprocketGeneral-通用链轮刚体
1) 模型路径
TYDriveline3D.ChainDrive. SprocketGeneral
2) 图标设计
通用链轮刚体图标
3) 功能描述
通用链轮刚体，和链轮相同，可以绕着某一固定旋转轴进行转动，具有动力传递的作用，应用于空间链条链轮传动系统。
链轮可以作为主动轮和从动轮，作为主动轮可以定义初始转速，也可以通过设置useDriveFlange=true，打开链轮的转动驱动接口，施加扭矩或者角速度驱动。
通用链轮刚体支持导入三维几何形状的文件，和多体系统模型库的通用刚体类似。
4) 基本假设
刚体假设，假设链轮是刚体，形状和尺寸在运动的过程中不发生变化；
无摩擦假设，假设链轮上的链条和链轮之间无摩擦；
平面传动假设，链条传动系统中链轮的转动轴必须平行。
5) 模型接口
接口 | 变量 | 范围/单位 | 数据维度 | 数据类型 | 描述 |
Frame_a | r0 | m | [3] | Real | 全局位置 |
R | -- | -- | Real | 全局姿态 | |
f | N | [3] | Real | 局部力向量 | |
t | N.m | [3] | Real | 局部力矩向量 | |
Frame_b | r0 | m | [3] | Real | 全局位置 |
R | -- | -- | Real | 全局姿态 | |
f | N | [3] | Real | 局部力向量 | |
t | N.m | [3] | Real | 局部力矩向量 | |
Frame_c | r0 | m | [3] | Real | 全局位置 |
R | -- | -- | Real | 全局姿态 | |
f | N | [3] | Real | 局部力向量 | |
t | N.m | [3] | Real | 局部力矩向量 | |
Flange_a | phi | deg | [1] | Real | 转角 |
t | N.m | [3] | Real | 扭矩 | |
ChainPort_a | e | 1 | [3] | Real | 单位方向向量 |
m | kg | [1] | Real | 集中质量 | |
ldot | m/s | [1] | Real | 链条的线速度 | |
ChainPort_b | e | 1 | [3] | Real | 单位方向向量 |
m | kg | [1] | Real | 集中质量 | |
ldot | m/s | [1] | Real | 链条的线速度 |
6) 模型参数
tab参数 | group参数 | 参数名称 | 默认值 | 单位 | 参数描述 |
常规 | 转轴 | n | {0,0,1} | 1 | 转动轴单位向量 |
初始化 | phi_rel_fixed | false | / | 初始角度锁定 | |
phi_0 | 0 | deg | 初始转动角度 | ||
om_rel_fixed | false | / | 初始角速度锁定 | ||
om_0 | 0 | rad/s | 初始转动速度 | ||
基础属性 | useDriveFlange | True | / | 是否使用链轮的驱动接口 | |
链轮几何 | 参数 | numberOfTeeth | 25 | / | 链轮齿数 |
pitch | 25.4 | mm | 链条节圆 | ||
R | default | m | 链轮半径 | ||
width | 0.08 | m | 链轮厚度 | ||
接触链条 | Dr | 0.05 | m | 链条之间 | |
rhol | 1 | kg/m | 链条的线密度 | ||
EA | 100000 | N | 轴向拉伸刚度 | ||
d | 10 | N.s/m | 线性拉伸阻尼值 | ||
链条缠绕 | 参数 | phi0_a | 0 | deg | A处切点角度 |
phi0_b | 0 | deg | B处切点角度 | ||
质量和惯量 | 参数 | r_CM | {0,0,0} | m | 质心位置 |
r_AB | {0, 0, 0} | m | 接口点B的局部坐标向量（参照体坐标系a） | ||
m | 1 | kg | 质量 | ||
I_xx | 0.001 | kg.m2 | 绕x轴的转动惯量 | ||
I_yy | 0.001 | kg.m2 | 绕y轴的转动惯量 | ||
I_zz | 1 | kg.m2 | 绕z轴的转动惯量 | ||
动画 | 动画参数 | ShowShape | true | / | 是否显示动画 |
shape3DFile | default | / | 链轮三维模型路径 | ||
r_shape | {0, 0, 0} | m | 链轮原点在体坐标系a中的坐标向量 | ||
lengthDirection | default | / | 链轮在体坐标系a中的长度方向向量 | ||
widthDirection | {0,1,0} | / | 链轮在体坐标系a中的宽度方向向量 | ||
length | default | m | 链轮长度 | ||
extra | / | / | 链轮附加参数 | ||
ShapeColor | default |
| 链轮颜色 |
7) 模型变量
变量类型 | 变量名称 | 单位 | 类型 | 描述 |
结果变量 | phi_rel | deg | Real | 链轮相对转动角度 |
om_rel | rad/s | Real | 链轮相对转动角速度 | |
alp_rel | rad/s2 | Real | 链轮相对转动角加速度 | |
tau | N.m | Real | 链轮轴处的反力矩向量 |
8) 参数设置
1) 链轮上的接触链条参数需要与链条传动系统中链条的属性参数保持相同；
2) 链轮是三维几何文件导入注意路径，推荐使用相对路径，如"123.stl"。
9) 模型原理
通用链轮刚体模型与链轮模型的原理相同，请查看链轮的模型原理。
10) 参考文献
[1] Martin Otter, Hilding Elmqvist, et al. The New Modelica Multibody Library[C]// 2003.
[2] 成大先.机械设计手册(第六版)[M].北京：化学工业出版社，2017.