ТЕМА МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ. ЛЕКЦИЯ 9. ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Вопросы, изложенные в лекции 1 Определение, классификация. 2 Геометрия и кинематика. Условие работоспособности. 3 Материалы ФП. Виды разрушения и расчет на прочность. 4 Фрикционные вариаторы.

Фрикционная передача Рисунок 1 – Фрикционная передача: 1 – ведущий каток; 2 – ведомый каток

1 по расположению валов: 1.1 с параллельными ( рисунок 2 а, б); 1.2 с пересекающимися ( рисунок 2 в); 1.3 соосные ( рисунок 2 г). 2 по форме поверхности катков: 2.1 цилиндрические (рисунок 2 а); 2.2 конические (рисунок 2 б, в); 2.3 сферические; 2.4 тороидальные. Классификация: Фрикционная передача. Классификация 3 по способу передачи окружной силы: 3.1 с непосредственным касанием (рисунок 2 а-в); 3.2 с помощью промежуточных деталей (рисунок 2 г). 4 по назначению: 4.1 с нерегулируемым передаточным числом (рисунок 2 а-в); 4.2 с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариато-ры)(рисунок 2 г). Рисунок 2 – Схемы фрикционных передач

Геометрия и кинематика ФП Достоинства: 1) плавность и бесшумность работы; 2) возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа; 3) отсутствие мертвого хода при реверсе передачи. Недостатки : 1) большие нагрузки на валы и подшипники из-за прижимной силы ; 2) повышенный износ катков; 3) непостоянство передаточного числа из-за неизбежности упругого скольжения. Передаточное число передачи: Коэффициент скольжения: – окружные скорости на ведущем и ведомом катках

Условие работоспособности ФП Фрикционная передача (рисунок 1) состоит из двух катков, которые прижимаются один к другому силой F r (на рисунке пружиной) так, что сила трения в месте контакта катков достаточна для передаваемой окружной силы F t. Условие работоспособности передачи трением : где – сила трения;– передаваемая окружная сила где – коэффициент запаса сцепления, который принимают равным 1,25...2,0. Значения коэффициента трения f между катками в среднем равны для таких условий следующим значениям: - сталь или чугун по коже или ферродо насухо – 0,3; - то же в масле – 0,1; - сталь или чугун по стали или чугуну насухо – 0,15; - то же в масле – 0,07. Сила прижатия катков:

высокая износостойкость и поверхностная твердость; высокий коэффициент трения; высокий модуль упругости и теплопроводности. Сочетания материалов: Требования к материалам: Материалы ФП. Виды разрушения и расчет на прочность закаленная сталь – закаленная сталь ШХ15, 40ХН, 18ХГТ; чугун – чугун СЧ15; СЧ20; СЧ25; текстолит – сталь или резина – сталь. Рис унок 4 – Материалы трущихся поверхностей катков

усталостное разрушение (ФП работает в масле); износ (ФП работает насухо); задир поверхности (пробуксовка – перегрев – разрыв масляной пленки). Виды разрушения: Материалы ФП. Виды разрушения и расчет на прочность Все виды разрушения зависят от значений напряжений в месте контакта (рисунок 5). Поэтому основной критерий работоспособности – контактная прочность рабочих поверхностей катков. Рисунок 5 – Усилия и напряжения в контакте При проектном расчете ФП определяется межосевое расстояние.

Фрикционные вариаторы Фрикционный механизм, предназначенный для бесступенчатого регулирования передаточного числа, называют фрикционным вариатором. Рисунок 6 – Фрикционный вариатор

Фрикционные вариаторы Рисунок 7 – Фрикционные вариаторы: а) лобовой; б) конусный; в) торовый

Фрикционные вариаторы Вариаторы разделяются на два основных типа: а) простые, в которых изменяется только один радиус контакта, а другой остается постоянным (лобовой, конусный, дисковый); б) сложные, в которых изменяются оба радиуса (торовый, шаровой). Основной кинематической характеристикой вариатора является диапазон регулирования угловой скорости (передаточного числа) ведомого вала при постоянной угловой скорости ведущего вала: В простых вариаторах: В сложных вариаторах :

Лекция окончена. Спасибо за внимание!