Фрикционные передачи

Достоинством фрикционных передач, в которых окружное усилие передается за счет сил трения между катками, является возможность создания на их базе фрикционных вариаторов (бесступенчатых коробок передач). К достоинствам можно отнести также то, что эти передачи работают бесшумно даже на сверхвысоких скоростях и сравнительно просты по конструкции

Недостаток – ограниченная передаваемая мощность

Для того чтобы передать заданное окружное усилие Р, фрикционные катки надо прижать друг к другу усилием Q так, чтобы возникающая при этом сила трения F была бы больше силы Р на величину коэффициента запаса сцепления β, который принимают равным β = 1, 25 + 2, 0

Значения коэффициента трения между катками в среднем:
сталь или чугун по коже или ферродо насухо f = 0,3;
то же в масле f = 0,1;
сталь или чугун по стали или чугуну насухо f = 0,15;
то же в масле f = 0,07.
Подставив эти значения в уравнение, можно убедиться в том, что усилие прижатия фрикционных катков во много раз превышает передаваемое окружное усилие

Геометрическое скольжение

Помимо упругого скольжения катков, которое возникает так же, как и в ременных передачах, во фрикционных передачах может иметь место еще геометрическое скольжение вследствие разности скоростей ведущего и ведомого катков по длине контакта b.
Геометрическое скольжение не позволяет катки делать широкими, вследствие чего в передаче возникают большие контактные напряжения, ограничивающие передаваемую мощность

Вариаторы

Вариаторы разделяются на два основных типа:
а) простые, в которых изменяется только один радиус контакта, а другой остается постоянным;
б) сложные, в которых изменяются оба радиуса.
В простых вариаторах передаточное отношение:

1 2

Диапазон регулирования:

3

В сложных вариаторах передаточное отношение:

4 5

Диапазон регулирования:

6

В сложных вариаторах передаточное отношение может принимать значения, равные:
I > 1; I < 1; I = 1.
Диапазон регулирования равен квадрату максимального передаточного отношения

Расчет фрикционных передач и вариаторов

Расчет проводится на контактную прочность рабочих поверхностей фрикционных катков (определяется длина контактных линий b).
Для линейного контакта:

7

Расчетная интенсивность нагрузки:

8

Приведенный модуль упругости материала катков:

9

Приведенная кривизна

10

Q – усилие прижатия катков по нормали к линии контакта;

ρ1 и ρ2 – радиусы кривизны катков по нормали к линии контакта