Фрикційні передачі

Механізми, в яких рух між ланками передається за рахунок сил тертя, називають фрикційними механізмами, або фрикційними передачами.

На рис. 13.2 зображено основні види фрикційних ме­ханізмів. Передача руху від вхідної ланки 1 і до вихідної ланки 2 (рис. 13.2,а) здійснюється силою тертя F_f , що ство­рюється притисканням однієї ланки до іншої деякою силою Q.

а б

Рис. 13.2.

За характером руху вхідної й вихідної ланок фрикційні пере­дачі поділяють на передачі для перетворення: обертового руху в обертовий (рис. 13.2,а); обертового в поступальний і навпаки (рис. 13.2,б).

Позитивні якості фрикційних передач: простота кон­струкції, безшумність роботи, можливість здійснення передач із плавною (безступінчастою) зміною передаточного відношення, можливість проковзування фрикційних котків при переванта­женнях, що запобігає поломкам деталей механізмів, які приво­дяться в рух.

Недоліки фрикційних передач: несталість передаточного відношення в результаті проковзування котків; необхідність у великих зусиллях притискання котків для забезпечення достат­ньої сили тертя, що викликає великі навантаження на вали та їх опори; обмежена потужність, яка передається; підвищене спрацювання котків, в результаті якого виникає значний шум, порівняно низький ККД (для передач звичайного типу  = 0,8—0,9).

За відсутності проковзування між котками передаточне відношення передачі визначають за формулами (13.1)-(13.3). Проте при роботі фрикційної передачі завжди має місце проковзування, що виражається деяким зменшенням швидкості вихідного котка відносно значення ₂, одержаного із співвідношення (13.3). Вели­чина ковзання залежить від конструкції передачі, навантаження, інших факторів і враховується коефіцієнтом

 = (₂–₂) /₂ = (n₂–n₂) / n₂, (13.9)

де ₂, ₂ і n₂, n₂ — відповідно теоретичні та фактичні кутові швидкості та частоти обертання вихідного котка. З урахуванням ковзання передаточне відношення:

(13.10)

Для гарантії передачі руху сила тертя F₁ повинна бути не менша за колове зусилля F (рис. 13.2,а). Оскільки силу тертя у зоні контакту визначають загальною формулою F_f = f Q, сила натиску котків

(13.11)

Фрикційні передачі з гнучкими ланками

У таких передачах рух між вхідною та вихідною ланками здійснюється за рахунок тертя проміжної гнучкої ланки зі шківом (рис. 13.3). Гнучка ланка, як правило, виконується у ви­гляді нескінченного (замкнутого) паса, стрічки, каната або нит­ки. Відповідно такі передачі називають пасовими, стрічковими, канатними тощо.

У машинах і приладах поширені пасові передачі зі сталим передаточним відношенням (рис. 13.3,а), рідше — з регульова­ним безступінчасте (рис. 13.3, б) або ступінчасто (рис. 13.3,в) пе­редаточними відношеннями. Передаточне відношення таких пе­редач визначають за формулами, наведеними для фрикційних передач (13.10), де d₁, d₂ — діаметри шківів;  - коефіцієнт відносного ковзання паса ( = 0,005 - 0,020). Для підвищення точності переда­точного відношення в передачах можна використовувати зуб­часті паси.

Рис. 13.3

Позитивниі якості пасов их передач: а) можливість передачі руху на значні відстані; б) плавність і безшумність роботи; в) здатність полегшувати ударні навантаження і захищати інші механізми від перевантаження; г) можливість роботи завдяки еластичному зв'язку і проковзуванню паса на високих швидкостях; д) мала вартість.

Недоліки пасових передач: а) значні габарити (в кілька разів більші, ніж у зубчастих); б) відносне ковзання паса; в) підвищені сили, що діють на вали та опори, оскільки для передачі руху за рахунок сил тертя треба створити значні сили натягу паса; г) як правило, необхідність оснащення при­строями для натягу паса; д) необхідність оберігати пас від по­падання на нього мастила; е) мала довговічність пасів у швидкохідних передачах.