Common Gear Constraint
R2026b同一平面上にある、平行な回転軸をもつ 2 つの平歯車ボディ間の運動学的拘束
Common Gear Constraint block
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ライブラリ:
Simscape /
Multibody /
Gears and Couplings /
Gears
説明
Common Gear Constraint ブロックは、同一平面上にある、平行な回転軸をもつ 2 つの平歯車ボディ間の運動学的拘束を表します。ギアの噛み合いは、両ギアの外歯同士による外接か、一方のギアの内歯との内接にできます。base フレーム端子と follower フレーム端子によって平歯車ボディの接続フレームが特定されます。ギアの回転軸は、フレームの z 軸と一致します。
このブロックは、平歯車システムに特有の運動学的拘束のみを表します。ギアの慣性とジオメトリは、固体ブロックを使用して指定する必要がある固体特性です。このギア拘束モデルは理想化されています。バックラッシュ、および歯間のクーロン摩擦と粘性摩擦によるギア損失は無視されます。ただし、ジョイント ブロックで減衰係数を指定することで、ジョイントにおける粘性摩擦をモデル化できます。
ギアのジオメトリ
共通ギア拘束は、ギアのピッチ円の寸法を用いてパラメーター化されます。ピッチ円は、ギアのボディと中心を共有し、歯の接点に接する架空の円です。次の図の RB と RF で示されたピッチ半径は、互いに接触する摩擦円柱に簡略化した場合のそれぞれのギアの半径です。
ギアのアセンブリ
ギア拘束は、閉じた運動学的ループで生じます。次の図は、単純な共通ギア モデルの閉ループ トポロジを示しています。ジョイント ブロックがギアのボディを共通の固定部またはキャリアに接続し、ボディ間の最大自由度を定義します。Common Gear Constraint ブロックがギアのボディ同士を接続し、ギア間の 1 自由度を排除して、2 つのギアの運動を実質的に連成させます。
アセンブリ要件
このブロックは、ギアの接続フレームの相対的な位置と向きに特別な制限を課します。この制限により、ギアは噛み合いに適した距離と角度でのみ組み立てられます。このブロックは、モデル アセンブリ時にギアを最初に噛み合わせる際に制限を強制しますが、シミュレーション中のギアの噛み合いの維持は、モデルの他の部分に依存します。
位置の制限
base フレームと follower フレームの z 軸間の距離 (図中の dB-F) は、ギアの中心間の距離と等しくなければなりません。この拘束により、ギアが正しく噛み合うように回転軸間の距離が確保されます。
follower フレームの原点は、base フレームの xy 平面上になければなりません。この拘束により、両方のギアのピッチ円が同一平面上に配置されます。
向きの制限
base フレームと follower フレームの z 軸は、同じ方向を指していなければなりません。この拘束により、ギアの回転軸が互いに平行になります。次の図では、base フレームと follower フレームの z 軸が画面から手前の方向を指しています。
例
Model Gear Backlash by Using Joint Limits
In this example, you learn how to model backlash in a gear assembly using a Revolute Joint block with upper and lower joint limits. You can use the Revolute Joint block to add an additional degree of freedom to the follower gear, which allows relative motion between the gears when the teeth are not in contact. The amount of play between the gears is constrained within the joint limits you specify.
端子
フレーム
出力
パラメーター
拡張機能
バージョン履歴
R2013a で導入
