Фрикционные передачи.

Фрикционными называют механизмы, в которых энергия от входного звена к выходному передается силами трения. Применяются как передачи с постоянным передаточным отношением (рис. 6.1, а), так и фрикционные вариаторы, которые обеспечивают плавное изменение передаточного отношения (рис. 6.1, б).

Рис. 6.1. Фрикционные механизмы

Во фрикционной передаче вращательное движение от ведущего катка к ведомому передается силами трения, которые возникают в месте контакта двух прижатых друг к другу катков (рис. 4.1).

Для создания требуемой силы трения F_t катки прижимают друг к другу силой Q которая во много раз превышает силу F, (при коэффициентах трения от 0,3 до 0,05 сила прижатия Q превосходит силу F, не менее чем в 3 ... 20 раз).

Рис. 4.1. Схема фрикционной цилиндрической передачи с гладким ободом

Классификация передач. В зависимости от назначения различают фрикционные передачи: с нерегулируемым передаточным числом (рис. 4.1) и с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа - вариаторы.

Особенностью работы фрикционной передачи является обязательное наличие упругого скольжения (скольжения, вызванного упругими деформациями в зоне контакта рабочих тел). Во фрикционных передачах возможно также геометрическое скольжение. Оно возникает из-за различной скорости рабочих тел на площадке контакта.

Достоинства фрикционных передач:

• простота конструкции и высокая надежность;
• плавность передачи движения и бесшумность;
• в отличие от зубчатых фрикционные передачи не являются источниками вибрации;
• при возникновении перегрузок происходит пробуксовка и тем самым предотвращается поломка узлов самой передачи и связанных с ней механизмов.

Недостатки фрикционных передач:

• возможное проскальзывание соприкасающихся звеньев, что приводит к нежелательному изменению передаточного отношения; кроме того, имеется упругоепроскальзывание из-за деформации звеньев в зоне контакта, а также геометрическое скольжение. Скольжение вызывает износ деталей, понижает КПД, поэтому при проектировании механизма его стремятся всемерно уменьшить;
• сравнительно низкий КПД для открытых передач и необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройствами (это приводит к увеличению габаритов).

Рабочие тела фрикционной передачи должны обладать:

· высоким коэффициентом трения;

· высоким модулем упругости для возможности создания значительных сил притяжения и уменьшения гистерезисных потерь;

· высоким сопротивлением контактной усталости;

· высокой износостойкостью.

Фрикционные механизмы применяют в приводах многих систем ЭВМ и автоматики: вариаторы различных конструктивных схем используются для интегрирования и дифференцирования функций, для корреляционного и гармонического анализа и т. п. Современные конструкционные материалы и смазки открывают новые перспективы использования фрикционных передач. Вследствие отмеченных выше недостатков фрикционные передачи с постоянным передаточным числом в машиностроении применяют сравнительно редко (фрикционные прессы, молоты, лебедки на бурОвых работах и т. п.). Наиболее распространенные в машиностроении вариаторы передачи с плавно изменяемым передаточным отношением применяют в металлорежущих станках, приводах текстильных и транспортных машин и т. п. (см. рис. 6.1, а).

Рис. 6.2 Схемы вариаторов