Условие передачи заданной нагрузки
(ЮЛ)
где F,— передаваемая окружная сила; Rf=fFr— сила трения в месте контакта катков; Fr—прижимная сила; f—коэффициент трения.
Рис. 10.1. Схема фрикционной цилиндрической передачи с гладким ободом
Для создания требуемой силы трения Rf катки прижимают друг к другу силой Fr, которая во много раз превышает силу Ft (при коэффициентах/трения от 0,3 до 0,05 сила прижатия Fr превосходит передаваемую силу Ft не менее чем в 3...20 раз).
Фрикционные передачи работают с небольшим упругим скольжением, вызываемым упругими деформациями поверхностных слоев катков.
Классификация передач.В зависимости от назначения различают фрикционные передачи: с нерегулируемым передаточным числом (рис. 10.1) и с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа — вариаторы (рис. 10.2).
7*
Рис. 10.2. Схема лобового вариатора
В зависимости от взаимного расположения осей валов фрикционные передачи бывают: цилиндрические — при параллельных осях (см. рис. 10.1); конические — при пересекающихся осях; лобовые— при перекрещивающихся осях (см. рис. 10.2).
В зависимости от условий работы фрикционные передачи подразделяют на: открытые — работают всухую и закрытые — работают в масляной ванне. В закрытых передачах масляная ванна обеспечивает хороший теплоотвод, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи.
Достоинствафрикционных передач. 1. Простая форма рабочих тел. 2. Плавность и бесшумность работы, в том числе и при высоких скоростях. 3. Возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа, причем на ходу, без останова передачи. 4. Возможность пробуксовки при перегрузках.
Недостатки. 1.Необходимость специальных нажимных устройств для прижатия рабочих тел. 2. Большие нагрузки на валы и подшипники от прижимной силы Fr, что требует увеличения размеров валов и подшипников. Этот недостаток ограничивает передаваемую мощность. 3. Непостоянное передаточное число из-за проскальзывания катков. 4. Изнашивание рабочих поверхностей катков вследствие проскальзывания, возможность их повреждения (образование лысок) при буксовании.
Применение.Фрикционные передачи с постоянным передаточным числом используют преимущественно при небольших нагрузках— в приборах (спидометры, магнитофоны и др.), где требуются плавность и бесшумность работы.
На практике широко применяют реверсивные фрикционные передачи винтовых прессов, передачи колесо — рельс и колесо — дорожное полотно самоходного транспорта.
Фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием — вариаторы — применяют, например, в металлорежущих станках, в текстильных, бумагоделательных и транспортирующих машинах, автомобилях и т. д. У большинства фрикционных передач передаваемая мощность до 20 кВт, окружная скорость катков — до 25 м/с. 100