Передачі тертям фрикційні передачі

П ередають рух за рахунок сил тертя (лат. frictio – тертя). Найпростіші передачі складаються із двох циліндричних або конічних роликів - котків.

Головна умова роботи передачі полягає в тому, що момент сил тертя між котками повинен бути більшим переданого обертаючого моменту.

Передатне відношення циліндричної фрикційної передачі визначають як відношення частот обертання або діаметрів тіл кочення.

,

де ε – коефіцієнт ковзання (0,05 - для передач "в суху"; 0,01 – для передач з змащенням і більшими передатними відносинами).

Для конічної передачі - замість діаметрів беруть кути конусів.

Фрикційні передачі виконуються або з постійним, або з регульованим передатним відношенням (варіатори).

Передачі з постійним передатним відношенням застосовуються рідко, головним чином, у кінематичних ланцюгах приладів, наприклад, магнітофонів і т.п. Вони уступають зубчастим передачам у несучій здатності. Зате фрикційні варіатори застосовують як у кінематичних, так і у силових передачах для безступінчастого регулювання швидкості. Зубчасті передачі не дозволяють такого регулювання.

Переваги фрикційних передач:

• простота тіл кочення;

• рівномірність обертання, що зручно для приладів;

• можливість плавного регулювання швидкості;

• відсутність мертвого ходу при реверсі передачі.

Недоліки

• потреба в притискних пристроях;

• більші навантаження на вали, тому що необхідно притиснення дисків;

• більші втрати на тертя;

• ушкодження котків при пробуксовці;

• неточність передатних відносин через пробуксовку.

Основними видами поломок фрикційних передач є:

- стомлююче викрашування (у передачах з рідинним тертям змащення, коли зношування зводиться до мінімуму);

- зношування (у передачах без змащення);

- задир поверхні при пробуксовці.

Оскільки все це наслідок високих контактних напруг стиску, то в якості проектувального виконується розрахунок по допуcтимим контактних напругах [29]. Тут застосовується формула Герца-Бєляєва, що, власне кажучи, і була виведена для цього випадку. Виходячи з допустимих контактних напруг, властивостей матеріалу і переданої потужності визначаються діаметри фрикційних коліс

Основні вимоги до матеріалів фрикційних коліс:

- висока зносостійкість і поверхнева міцність;

- високий коефіцієнт тертя (щоб уникнути більших сил стиску);

- високий модуль пружності (щоб площадка контакту, а значить і втрати на тертя були малі).

Найбільш придатними виявляються шарикопідшипникові сталі типу ШХ15 або 18ХГТ, 18Х2Н4МА.

Розроблено спеціальні фрикційні пластмаси з азбестовим і целюлозним наповнювачем, коефіцієнт тертя яких досягає 0,5. Широко застосовується текстоліт.

Більш надійні передачі, у яких провідний коток твердіше, ніж ведений, тому що тоді при пробуксовці не утворяться лиски.

Застосовуються прогумовані котки, однак їхній коефіцієнт тертя падає з ростом вологості повітря.

Для великих передач застосовують пресований азбест, прогумовану тканину і шкіру.