Тема 3.5. Фрикционные передачи и вариаторы.

Фрикционная передача — это передача, в которой движение переда­ется силами трения.

Простейшие фрикционные передачи (рис. 2.1) со­стоят из двух колес (катков), которые прижимаются друг к другу с си­лой, создающей силу трения, равную величине передаваемого окружного усилия. Сила прижатия катков может создаваться собственным весом конструкции, рычагами, пружинами или специальными устройствами.

Основные характеристики фрикционной передачи

 

Передаточное число без учета проскальзывания

Сила трения в контакте

где f — коэффициент трения (табл. П12 Приложения); Q — сила при­жатия.

Для случая, представленного на рис. 2.1, Ft ≤ Ff. Создаваемый момент трения

Сила прижатия

где К — коэффициент запаса сцепления.

В ответственных случаях применяется автоматическое прижатие (самозатягивание), которое пропорционально передаваемому моменту.

Скольжение в фрикционной передаче

 

Скольжение в фрикционной передаче связано с упругими деформа­циями поверхностных слоев, износом поверхностей, возможным ослаб­лением прижатия катков, возможным непостоянством коэффициента трения.

Скольжение во фрикционной передаче зависит от нагрузки. При пе­регрузке может наступить буксование, при этом ведущий каток скользит по ведомому, ведомый каток останавливается. Буксование приводит к интенсивному разрушению рабочих поверхностей.

Передаточное число фрикционной передачи с учетом скольжения

где ε — коэффициент скольжения:

где v 1 , v 2 — линейные скорости в точке контакта. Обычно в = 0,002...0,05.

Материалы

 

Основные требования к материалам:

 

Сочетание закаленная сталь — закаленная сталь обеспечивает не­большие габаритные размеры передачи и высокий КПД; используют шарикоподшипниковые стали с закалкой до 60 HRC.

Сочетание чугун — чугун или чугун — сталь позволяет работать со смазкой и без нее (всухую).

Сочетание сталь — текстолит позволяет работать без смазки, ко­эффициент трения специальных пластмасс достигает 0,5.

Применяют тела качения, покрытые кожей или резиной. Эти мате­риалы обеспечивают высокий коэффициент трения, но он зависит от влажности воздуха. Такие колеса обладают малой контактной прочно­стью. Иногда используют покрытие из дерева.