5.4 Фрикционные передачи

Принцип действия и классификация.

Р абота фрикционной передачи основана на использовании сил трения, которые возникают в месте контакта двух тел вращения под действием сил прижатия . При этом должно быть

где   ‑ окружная сила;

 ‑ сила трения между катками.

Для передачи с цилиндрическими катками

где   ‑ коэффициент трения.

Нарушение этого условия приводит к буксованию и быстрому износу катков.

Классификация передач

По возможности регулирования передаточного отношения:

‑ передачи нерегулируемые, т. е. с постоянным передаточным отношением;

‑ передачи регулируемые (вариаторы), позволяющие изменять передаточное отношение.

По форме поверхности рабочих катков:

‑ с цилиндрической;

‑ с конической;

‑ с шаровой;

‑ с торовой.

По расположению валов:

‑ с параллельными валами;

‑ с пересекающимися валами.

Область применения

Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением применяют сравнительно редко. Их область ограничивается преимущественно кинематическими цепями приборов, от которых требуются плавность движения, бесшумность работы, безударное включение на ходу и т. п. Как силовые (не кинематические) передачи, они не могут конкурировать с зубчатыми передачами по габаритам, надежности, КПД и пр.

Фрикционные вариаторы применяют как в кинематических, так и силовых передачах в тех случаях, когда требуется бесступенчатое регулирование скорости (зубчатая передача не позволяет такого регулирования). Применение фрикционных вариаторов на практике ограничивается диапазоном малых и средних мощностей ‑ до 10 реже до 20 кВт. В этом диапазоне они успешно конкурируют с гидравлическими и электрическими вариаторами, отличаясь от них простотой конструкции, малыми габаритами и повышенным КПД. При больших мощностях трудно обеспечивать необходимую силу прижатия катков. Эта сила, а также соответствующие нагрузки на валы и опоры становятся слишком большими, конструкция вариатора и нажимного устройства усложняется.

Фрикционные вариаторы нашли применение в станкостроении, сварочных и литейных машинах, машинах текстильной, химической и бумажной промышленности, различных отраслях приборостроения и т. д. Фрикционные передачи любого типа неприменимы в конструкциях, от которых требуется жесткая кинематическая связь, не допускающая проскальзывания или накопления ошибок взаимного положения валов.

5.5 Передача “Винт-гайка”

П ередача винт ‑ гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное.

В винтовых механизмах вращение винта или гайки осуществляют обычно с помощью маховика, шестерни и т. п. При этом передаточное отношение условно можно выразить отношением окружного перемещения маховичка к перемещению гайки (винта) :ш

где   ‑ диаметр маховичка (шестерни и т. п.);

 ‑ ход винта.

При малом и сравнительно большом можно получить очень большое i. Например, при  = 1 мм и  = 200 мм, i = 628.

Зависимость между окружной силой на маховичке и осевой силой на гайке (винте) запишем в виде

где  ‑ КПД винтовой пары.

При простой и компактной конструкции передачи винт ‑ гайка позволяет получить большой выигрыш в силе или осуществлять медленные и точные перемещения.

Основной недостаток передачи ‑ низкий КПД.