Основные факторы, определяющие качество фрикционной передачи

Скольжение

Скольжение является причиной износа, уменьшения КПД и непостоянства передаточного отношения во фрикционных передачах. Различают три вида скольжения: буксование, упругое и геометрическое скольжение.

Буксование наступает при перегрузках, когда не соблюдается условие: Ft<F. При буксовании ведомый каток останавливается, а ведущий скользит по нему, вызывая местный износ или задир поверхности.

Упругое скольжение связано с упругими деформациями в зоне контакта. Первоначальный контакт по линии переходит под нагрузкой в контакт по некоторой площадке. Равенство окружных скоростей соблюдается только в точках, расположенных на одной из линий этой площадки. Во всех других точках образуется скольжение.

Геометрическое скольжение связано с неравенством скоростей на площадке контакта у ведущего и ведомого катков. Оно является решающим для фрикционных передач.

Непостоянство передаточного отношения

В связи с наличием скольжения в передаче передаточное отношение i≈d₂/d₁ не является постоянными – это один из основных недостатков фрикционных передач.

Коэффициент полезного действия

КПД вариаторов зависит в основном от потерь на скольжение и потерь в опорах. Потери на трение скольжения пропорциональны скорости скольжения. У лобовых вариаторов Vск уменьшается с увеличением передаточного отношения i. Потери на трение в опорах зависят от значения нагрузки на ванны. Ввиду сложности расчетов значение КПД чаще всего оценивают экспериментально и указывают в справочниках.

Основы расчета фрикционных пар

При работе фрикционных пар происходят следующие виды разрушения рабочих поверхностей. Усталостное выкрашивание, износ, задир поверхности.

Все перечисленные виды разрушения зависят от напряжений в месте контакта. Поэтому прочность и долговечность фрикционных пар оценивают по контактным напряжениям.

При начальном касании по линии:

,

При начальном касании в точке

где Fn – сила прижатия, нормальная к поверхности контакта;

b – длина линии контакта;

m – коэффициент, зависящий от формы тел качения.

Для проектных расчетов эти формулы можно преобразовать, принимая за искомые размеры катков.

Контрольные вопросы: 1. Какие различают основные виды фрикцион­ных передач? Фрикционных вариаторов? 2. Каковы достоинства и недостатки фрикционных передач? 3. Где применяют фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением и где вариаторы? 4. Из каких материалов изготовля­ют колеса фрикционных передач? 5. Какими способами увеличивают трение между колесами фрикционных передач? 6. Как определяют передаточное отно­шение отдельных видов передач? 7. Что такое диапазон регулирования вариато­ра и как его определяют? 8. Как определяют силу нажатия между колесами цилиндрической и конической фрикционных передач? 9. Какие потери имеют место во фрикционных передачах и чему равны КПД этих передач? 10. Как про­изводится расчет колес фрикционных передач по контактным напряжениям?