Фрикційні передачі - студопедія

У матеріал лекції входить: фрикційні передачі; їх переваги, недоліки, область застосування і види руйнування; основні види фрикційних передач: циліндрична фрикційна передача, конічна фрикційна передача, лобовий варіатор, торовий варіатор, кліноременний варіатор, дисковий варіатор.

Робота фрикційної передачі заснована на використанні сил тертя. Передача складається з двох ковзанок, закріплених на валах (див. Ріс.14.1.). Підшипники веденого вала виконані нерухомими, завдяки чому вал може переміщатися в напрямку лінії центрів передачі. Пружина стиснення, що діє на рухомий підшипник, притискає катки один до іншого силою, навантаження передається силою тертя, що виникає в місці контакту обертових ковзанок.

Умова працездатності фрикційної передачі:

де - передана окружна сила; - сила тертя (f - коефіцієнт тертя ковзання між катками). Порушення цієї умови призводить до буксування і швидкого зносу ковзанок.

Отже, звідки сила притиснення ковзанок:

де s - коефіцієнт запасу зчеплення; s = 1,25. 1,5 для силових передач і s ≈ 3 для передач приладів; f - коефіцієнт тертя ковзання між катками; f = 0,15. 0,20 для стали по сталі або чавуну всуху і f = 0,04. 0,05 для стали по сталі в маслі. Значення сили в багато разів більше сили, що є великим недоліком фрикційних передач.

Переваги фрикційних передач:

- плавність і безшумність роботи;

- простота конструкцій і експлуатації;

- можливість бесступенчатого регулювання передавального числа.

Недоліки фрикційних передач:

- великі тиску на вали і підшипники через великий сили притиснення ковзанок, що ускладнює конструкцію передачі і збільшує її розміри;

- мінливість передавального числа через неминуче пружного ковзання котків;

- підвищений знос ковзанок.

Класифікація фрикційних передач:

1). За призначенням:

- нерегульовані передачі (т. е. з постійним передавальним числом);

- регульовані передачі або фрикційні варіатори (з плавним безступінчатим регулюванням передавального числа).

2). За способом притиснення ковзанок:

- з постійною силою (наприклад, пружини, власна вага елементів передачі і т. п.);

- зі змінною силою (т. е. з силою, яка автоматично змінюється пропорційно зміні переданої сили - потрібне застосування спеціальних натискних пристроїв).

3). По взаємному розташуванню валів:

- циліндричні (при паралельному розташуванні валів);

- конічні (при пересічних валах);

- лобові (при перехресних валах).

4). Залежно від умов роботи передачі:

- відкриті (при роботі передачі всуху, т. е. без змащення);

- закриті (при роботі передачі з використанням мастила).

Матеріали фрикційних котків повинні мати: високий коефіцієнт тертя f. що зменшує: необхідну силу притиснення; високий модуль пружності Е. що зменшує втрати на тертя; високу зносостійкість; контактну міцність і теплопровідність. Найбільш конструктивне поєднання матеріалів ковзанок: загартована сталь по загартованої сталі; чавун по чавуну; текстоліт по сталі або чавуну. Іноді для підвищення коефіцієнта тертя один з ковзанок облицьовують пресованим азбестом, прогумованої тканиною і т.п.

Як правило, рекомендується ведений каток робити з більш твердого матеріалу, щоб уникнути утворення на ньому лисок, що з'являються при буксовании передачі. Буксування настає при перевантаженнях, коли не дотримується умова. При буксовании ведений каток зупиняється, а ведучий ковзає по ньому, викликаючи місцевий знос (лиски). Передачі з неметалевими робочими поверхнями можуть працювати тільки всуху, а з металевими - в маслі або всуху. При роботі в маслі збільшується довговічність передачі, так як зменшується знос і поліпшується охолоджування ковзанок (теплопровідність).

Види руйнування фрикційних передач:

- утомлююча руйнування, характерне для передач, що працюють в маслі;

- знос характерний для передач, що працюють всуху;

- задирака поверхні виникає в швидкохідних високонавантажених передачах при розриві масляної плівки на робочій поверхні ковзанок. Зазвичай задір пов'язаний з буксуванням або перегрівом передачі.

де [# 963; H] - допустиме контактне напруження для менш міцного з матеріалів пари ковзанок. Для загартованих сталей [# 963; H] = 1000 ... 1200МПа.