Фрикционный механизм

Фрикционный механизм

Фрикционный механизм – устройство, в котором передачу движения, разгон или торможение осуществляют благодаря силам трения между прижимаемыми друг к другу элементами. Во фрикционном механизме, состоящем из жестких элементов (в передаче, муфте, тормозе фрикционного исполнения), минимальное требуемое усилие прижатия N = F₂₁ / f₀, где F₂₁ = -F₁₂ требуемая окружная сила, f₀ – коэффициент трения покоя. При этом определяют момент трения, передаваемый благодаря силам трения. Для фрикционной передачи: Т₁ = F₂₁R₁, T₂ = F₁₂R₂, откуда Т₁ / Т₂ = R₂ / R₁ (только без учета потерь на трение).

Для колодочного тормоза тормозной момент T = f₀Nr, для дискового тормоза зависимость такая же, но R (R₂ – R₁) / 2 – радиус, для которого определяется равнодействующая сил трения. В ременных передачах, ленточных конвейерах, тормозах и муфтах натяжение в ветвях S₁ и S₂ обеспечивает прижатие ремня или транспортерной ленты (резинотканевой) к шкиву. Если T = 0, то S₁ = S₂ = S₀, а при T ? 0 из условия равновесия S₁ – S₂ = F, где F = T / R – окружная сила – сила трения между гибким элементом данного механизма и шкивом. При этом справедливо соотношение S₁ / S₂ = e^f0? (формула Эйлера), где ? – угол охвата шкива гибким элементом.

Суммарное начальное натяжение в ветвях S₁ и S₂ остается неизменным при приложении момента Т.

Наиболее широко в различных машинах, установках, станочных автоматических линиях применяется такой вид фрикционного механизма, как фрикционная муфта (от лат. frictionis – «трение») – устройство, предназначенное для соединения двух валов с передачей вращающего момента благодаря силам трения между пластинами или дисками, связанными с этими валами. Фрикционная муфта позволяет осуществлять плавное сцепление вращающихся валов, уменьшает динамические нагрузки при пуске, предохраняет привод от перегрузок. Другим примером фрикционного механизма является синхронизатор (от греч. synchronos – «одновременный») – устройство для безударного и бесшумного переключения с одного режима на другой коробки передач. Действие такого фрикционного механизма основано на предварительном уравнивании угловых скоростей соединяемых деталей. На валу синхронизатора устанавливается колесо таким образом, что оно может вращаться. Это колесо соединяют с валом посредством муфты, содержащей два звена. При осевом перемещении второго звена оно движется совместно с первым звеном благодаря фиксации шариком. Сначала в контакт вступает специальный фрикционный элемент, не рассчитанный на передачу рабочей нагрузки, но способный уравнять скорости звеньев – первого и третьего (в виде колеса, установленного на валу). При дальнейшем перемещении второго звена шарик отжимается и это звено (т. е. второе) входит своими зубьями во взаимодействие с зубьями указанного колеса. В результате полученное соединение обеспечивает передачу вращения от вала зубчатому колесу.