21.Трение в поступательных кинематических парах. Потери мощности на преодоление сил трения.

Сила трения на поверхности соприкосновения двух звеньев направлена в сторону, противоположную скорости относительного движения и приближённо может быть определена по формуле Кулона :   ,где  – сила реакции, нормальная к поверхности контакта;  - коэффициент трения скольжения (величина, постоянная в определённом диапазоне скоростей и удельных давлений).

Коэффициент трения зависит от многих факторов (чистоты поверхности, наличия и качества смазки, материала тел и др.) и определяется экспериментально.

Сила трения покоя (сила сцепления), т.е. сила, которую надо преодолеть, чтобы тело привести в движение обычно больше силы трения скольжения, поэтому различают коэффициент сцепления   и коэффициент трения скольжения  .

С ила трения возникает как результат действия внешних сил F, поэтому она является реактивной силой, в результате действия которой суммарная реакция   отклоняется на угол   от нормали к трущимся поверхностям (рис. 92, а). При этом  . Угол   называется углом трения скольжения.

  Если построить конус с углом при вершине 2·ρ (рис. 92, б), то получим конус трения. Движение возможно при   или   при ,

т.е. при  , причём, если  , то движение происходит с  .

В общем случае движение возможно, если сила внешнего воздействия F находится за пределами конуса трения.

Мощность, затрачиваемая на трение скольжения равна:

  ,где знак зависит от направления скоростей.

ПОТЕРИ МОЩНОСТИ МЕХАНИЗМА НА ТРЕНИЕ

Рассмотрим формулы для расчета потерь мощности при движении частей механизма, на преодоление сил трения возникающих в кинематических парах.

На преодоление сил трения в кинематических парах механизма затрачивается некоторая часть мощности двигателя, приводящего механизм в движение.

Мощность, затрачиваемая на преодоление трения во вращательной паре, подсчитывается по следующей формуле:

Где R_ш – величина реакции во вращательной паре (шарнире);f’_ш – приведенный коэффициент трения скольжения во вращательной паре;d_ц – диаметр цапфы (шарнира) в миллиметрах; ω_отн – относительная угловая скорость звеньев, соединенных данной вращательной парой, равная алгебраической разности абсолютных угловых скоростей звеньев.

Мощность, затрачиваемая на преодоление трения в поступательной паре, подсчитывается так:

где f’_п – приведенный коэффициент трения скольжения в поступательной паре; V_отн – относительная скорость в поступательной паре. Определяется через вектор на плане скоростей, характеризующий поступательное движение ползуна относительно направляющей, составляющих данную пару.

22.Трение во вращательных парах. Потери мощности на преодоление сил трения.

Вращательные кинематические пары, образуемые цапфами валов и их опорами, широко распространены в машиностроении. Цапфами называются части валов и осей, посредством которых они опираются на подшипники. Трение цапф в подшипниках удобно оценивать величиной момента сил трения скольжения относительно оси вращения (рис. 93):

,

где   полная реакция;

        радиус круга трения, равный:

    .

    Мощность, затрачиваемая на трение, равна:

.

Потери взять с предыдущего вопроса.