140

Фрикционные передачи.

1. Общие сведения.

Передачи, в которых при движении от ведущего к ведомому звену передается силами трения.

Простейшая передача состоит из двух гладких цилиндрических тел (колес, дисков, роликов, катков), сжатых между собой с целью получения силы трения.

Делятся на две группы:

1.передачи нерегулируемые, т.е. с постоянным передаточным числом;

2.регулируемые передачи (вариаторы) позволяют плавно и бесступенчато изменять передаточное число.

Q

1 группа:

T₁ ₁

F_t2 F_t1

Q

₂

Условие работоспособности:

(1)

Если, то произойдет буксование, где

- коэффициент запаса по сужению

, - коэффициент трения;

(2) – усилие сжатия.

Из формулы (2): чтобы изменить Q, можно увеличить коэффициент трения f, засчет применения негладких, а клиновидных роликов.

Материалы для изготовления колес.

1. Сталь+сталь со смазочным материалом.

f=0.040.05

Применяют в быстроходных закрытых фрикционных передачах, часто включаемых и выключаемых.

2. Сталь+сталь без смазки.

f=0.150.2

Применяют в открытых тихоходных передачах непрерывного действия.

3. Сталь+неметалл (текстолит).

f=0.20.3

Достоинства:

1. Простота конструкции и изготовления.

2. Бесшумность работы.

3. Возможность плавного регулирования передаточного числа.

4. Безударное включение.

Недостатки:

1. Большое усилие прижатия колес (большая нагрузка на опоры).

2. Значительный и неравномерный износ из-за проскальзывания.

3. Невысокий КПД (до 90% - в закрытых, до 80% - в открытых).

Фрикционные передачи U=const применяются в машиностроении крайне редко, в основном в приборах, где требуется плавность, бесшумность и безударное включение.

Напротив, фрикционные вариаторы широко распространены в промышленности ( автомобильные коробки передач).

2 Кинематика фрикционных передач и вариаторов.

В фрикционных передачах окружная скорость колеса несколько меньше окружной скорости ведущего в связи с проскальзываением.

Различают 3 вида скольжения:

1. Буксование:

2. Упругое скольжение:

Скорости на площадке контакта различны: max на краю площадки.

3. Геометрическое скольжение:

Связано с неравенством окружных скоростей на площадке контакта по ширине колеса (см. лобовой вариатор). Скольжение является причиной износа, низкого КПД и непостоянства передаточного отношения.

3.Фрикционные вариаторы.

Лобовой вариатор – простейший вариатор.

Q

₁

b R₁

R₂

₂

b- ширина ведущего диска;

R₁- радиус ведущего диска;

R₂- радиус ведомого диска.

(без учета скольжения),

т.к. , при уменьшенииR₂ - u тоже уменьшается.

b

V₂ V=V₁-V₂

₂ V₂

V₁

R₂

- со скольжением.

Чем больше b и меньше R₂, тем больше скольжение.

Основной характеристикой вариатора является диапазон его регулирования.

Теоретически, если R_2min0, то диапазон регулирования Д0.

На практике: , что объясняется резким возрастанием

( геометрического скольжения) при малых значениях R₂, т.к. .

Это может привести к износу, резкому снижению КПД и остановке.