Трение в кинематических парах

Трение скольжения

Под потерями на трение в механизме имеют в виду потери на трение в его кинематических парах. Различают трение двух основных видов: трение скольжения и трение качения. В низших кинематических парах возникает трение скольжения, в высших – только трение качения или трение качения совместно с трением скольжения.

Если поверхности движущихся тел А и В (рис. 3.12) соприкасаются, то трение, возникающее при этом, называют сухим. Если поверхности не соприкасаются (рис. 3.13) и между ними имеется слой смазки, то такое трение называют жидкостным. Встречаются также случаи, когда имеется полусухое (преобладает сухое), или полужидкостное, трение.

Сухое трение

Основные законы:

1. В определенном диапазоне скоростей и нагрузок коэффициент трения скольжения можно считать постоянным, а силу трения — F пропорциональной нормальному давлению:

,

где f - коэффициент трения скольжения,

N - нормальное давление.

2. Коэффициент трения скольжения зависит от материала и состояния трущихся поверхностей.

3. Силы трения всегда направлены в сторону, противоположную относительным скоростям.

4. Коэффициент трения покоя несколько больше коэффициента трения при движении.

5. С увеличением скорости движения сила трения в большинстве случаев уменьшается, приближаясь к некоторому постоянному значению; при малых скоростях коэффициент трения почти не зависит от скорости.

6. С возрастанием удельного давления коэффициент трения в большинстве случаев увеличивается. При малых удельных давлениях коэффициент трения почти не зависит от величины удельного давления и площади соприкосновения.

7. С увеличением времени предварительного контакта сила трения возрастает.

Жидкостное трение

При сухом трении происходит большая затрата работы, превращающейся в теплоту, и износ трущихся поверхностей. Для устранения этих явлений между трущимися поверхностями вводится слой смазки. В этом случае при соблюдении определенных условий слой смазки может полностью разделять трущиеся поверхности (рис. 3.13).