Фрикционные передачи и вариаторы

Фрикционная передача относится к передачам трением с непосредственным контактом фрикционных элементов. Передача состоит из двух катков, закреплённых на валах (рисунок 8).

M2

Rf

M1

n1 w1

Fr

n2 w2

Рисунок 8- Фрикционная передача.

Подшипники ведомого вала выполнены подвижными, благодаря чему вал может перемещаться в направлении линии центров передачи. Пружина сжатия, действующая на подвижный подшипник, прижимает катки один к другому силой F_t, нагрузка передаётся силой трения R_f, возникающей в месте контакта вращающихся катков.

Условие работоспособности передачи

,

где - передаваемая окружная сила;

- сила трения.

Следовательно, , откуда сила прижатия катков

,

где K – коэффициент запаса сцепления; K=1,25…1,5 для силовых передач и K»3 для передач приборов;

f – коэффициент трения скольжения между катками; f=0,15…0,20 для стали по стали или чугуну всухую и f=0,04…0,05 для стали по стали в масле.

Значение силы F_r во много раз больше силы F_t (например, при K=1,25 и f=0,05´F_r=25F_t), что является большим недостатком фрикционных передач.

На практике применяют два способа прижатия катков: постоянной силой (например, пружины, собственный вес элементов передачи и т. п.) и переменной силой, которая автоматически изменяется пропорционально изменению передаваемой силы.

Все фрикционные передачи делятся на две группы: передачи нерегулируемые, т. е. с постоянным передаточным числом*; передачи регулируемые или фрикционные вариаторы с плавным бесступенчатым регулированием передаточного числа.

Применение: Фрикционные передачи с постоянным передаточным числом в качестве силовых передач в машиностроении применяют крайне редко (во фрикционных прессах, молотах и т. п.) из-за неконкурентноспособности с зубчатыми передачами по габаритам, надёжности, КПД и др. Передаваемая мощность до 20 кВт, допускаемая скорость катков до 25 м/с. Этим передачи нашли ограниченное использование в виде кинематических передач в приборах (магнитофоны, кинокамеры и т. п.), где требуется плавность и бесшумность работы.

Фрикционные вариаторы широко применяют как в силовых, так и в кинематических передачах, когда требуется бесступенчатое регулирование передаточного числа.