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, F_t ≤ F_f. 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 v₁, v₂ — линейные скорости в точке контакта. Обычно в = 0,002...0,05.

Материалы

Основные требования к материалам:

• износостойкость и контактная прочность;

• высокий коэффициент трения;

• высокий модуль упругости, чтобы не возникала значительная де­формация площадки контакта и не увеличивались потери на тре­ние.

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.

Оценка фрикционных передач

Надежны передачи, у которых ведущий шкив выполнен из менее твердого материала.

Достоинства фрикционных передач:

• простота конструкции;

• бесшумность и плавность работы;

• возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа.

Недостатки фрикционных передач:

• значительное давление на валы и опоры, ограничивающее вели­чину передаваемой мощности;

• скольжение в передаче, вызывающее непостоянство передаточно­го числа даже при тщательном изготовлении и монтаже передачи.

Виды разрушений и критерии работоспособности передачи:

• усталостное выкрашивание рабочих поверхностей;

• заедание в тяжелонагруженных быстроходных передачах, рабо­тающих со смазкой;

• при разрыве масляной пленки образуются приваренные частицы, задирающие поверхность в направлении скольжения;

• изнашивание поверхности, часто неравномерное.

Повышенное изнашивание наблюдается в открытых передачах.

Для фрикционных передач с металлическими катками основным критерием работоспособности является контактная прочность.

Проч­ность и долговечность фрикционных передач оцениваются по контакт­ным напряжениям — напряжениям смятия поверхности на площадке контакта.