Трение в поступательной кинематической паре

При перемещении одного тела (звена механизма) относительно находящегося с ним в контакте другого тела (звена) в месте их контакта возникает сила, сопротивляющаяся перемещению, – сила трения F (рис. 3.15).

Величину коэффициента трения в поступательной кинематической паре можно определить с помощью так называемого закона Кулона, в соответствии с которым величина силы трения F прямо пропорциональна нормальной силе N между соприкасающимися звеньями. Векторная сумма сил и равна полной силе реакций в кинематической паре: (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Схема сил в

поступательной кинематической паре

Отношение называют коэффициентом трения скольжения в поступательной кинематической паре, а угол – углом трения скольжения.

Полная реакция отклоняется на угол трения в сторону, противоположную скорости (см. рис. 3.16).

Величину коэффициента трения скольжения f можно определить экспериментально или по справочникам (величина f зависит от шероховатости, материалов, трущихся поверхностей, наличия смазки, ее качества, температуры и т.д.).

Трение во вращательной кинематической паре

Рис. 3.16. Схема сил во вращательной кинематической паре

Внешние нагрузки, действующие на вал при его вращении, показаны на схеме рис. 3.16. Здесь А – точка приложения нормальной реакции , причем – равнодействующая всех нормальных сил (эпюра этих сил может иметь различный вид), (рис. 3.17); – сила трения (равно-действующая всех сил трения, распределенных по поверхности контакта); – сила давления цапфы вала на опору (корпус подшипника); – сила реакции во вращательной кинематической паре, ; ; – угол трения; r – радиус цапфы (опорной части) вала; – радиус круга трения; – приведенный коэффициент трения.

Во вращательной кинематической паре (см. рис. 3.14) реакция отстоит от оси вращения на величину радиуса круга трения , причем всегда касательна к кругу трения.

Момент трения .

Рис. 3.17. Примерные схемы эпюр давления

в новом (а) и изношенном (б) подшипниках скольжения

Величину можно определить:

1) экспериментально (например, используя метод выбега);

2) по эмпирическим формулам с учетом износа подшипника и соответствующего изменения эпюр давления (рис. 3.17): для нового подшипника , для изношенного – , где f – коэффициент трения скольжения в поступательной кинематической паре (берется из справочников).