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Gear Box

Caja de cambios en sistemas mecánicos

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Bibliotecas:
Simscape / Foundation Library / Mechanical / Mechanisms

Descripción

El bloque Gear Box representa una caja de cambios ideal no planetaria con relación de transmisión fija. La relación de transmisión viene determinada como la relación de la velocidad angular del eje de entrada con la del eje de salida.

La caja de cambios se describe con las siguientes ecuaciones:

$ω_{S} = N \cdot ω_{O}$

$T_{O} = N \cdot T_{S}$

$P_{S} = ω_{S} \cdot T_{S}$

$P_{O} = - ω_{O} \cdot T_{O}$

donde

ω_S es la velocidad angular del eje de entrada.
ω_O es la velocidad angular del eje de salida.
N es la relación de transmisión.
T_S es el par motor en el eje de entrada.
T_O es el par motor en el eje de salida.
P_S es la potencia en el eje de entrada.
P_O es la potencia en el eje de salida. Observe el signo menos en el cálculo de P_O. Una de las reglas de la red es que la potencia que circula por un puerto de conexión es positiva si se elimina (disipa) del circuito, y es negativa si el componente genera potencia en el sistema.

Las conexiones S y O son puertos de conexión mecánicos de rotación asociados con el eje de entrada y de salida de la caja de cambios, respectivamente. Las direcciones positivas del bloque van de S al punto de referencia y del punto de referencia a O.

Variables

Para establecer la prioridad y los valores objetivo iniciales para las variables del bloque antes de la simulación, utilice la sección Initial Targets en el cuadro de diálogo del bloque o de Property Inspector. Para obtener más información, consulte Set Priority and Initial Target for Block Variables.

Los valores nominales ofrecen una forma de especificar la magnitud prevista de una variable en un modelo. Usar el escalado del sistema basado en valores nominales aumenta la solidez de la simulación. Los valores nominales pueden provenir de distintas fuentes, una de las cuales es la sección Nominal Values en el cuadro de diálogo del bloque o de Property Inspector. Para obtener más información, consulte Modify Nominal Values for a Block Variable.

Ejemplos

Sistema mecánico simple

En este ejemplo se muestra un modelo de un sistema que conecta el movimiento rotacional con el traslacional. Una palanca de suma dirige una carga que consiste en una masa, fricción viscosa y un muelle conectado a su junta C. La junta B está suspendida sobre dos muelles rotacionales conectados al punto de referencia por medio de una rueda y un eje, y una caja de cambios. La junta A está conectada a un par motor de partida por medio de una caja de cambios y un mecanismo con rueda y eje.

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