Трение качения. Пусть НМС, например цилиндрический каток, катится или стремится катиться по какой-либо поверхности под действием заданной системы сил (рис

Пусть НМС, например цилиндрический каток, катится или стремится катиться по какой-либо поверхности под действием заданной системы сил (рис. 63).

Рис. 63

В этом случае кроме силы трения скольжения, из-за деформации поверхностей дополнительно возникает момент, препятствующий качению катка.

Соприкосновение катка с неподвижной плоскостью из-за деформации поверхностей происходит по некоторой линии ВО₁D. По этой линии на каток действуют сходящиеся распределенные силы реакции. Если привести эти силы к точке О, то в этой точке получим главный вектор этой системы сходящихся сил, который создает момент трения качения с плечом f_k относительно точки О₁.

Существуют следующие приближенные законы для трения качения:

7.3.1. Момент трения качения при покое зависит от заданных сил и он заключен между нулем и максимальным значением, которое достигается в момент выхода НМС из положения равновесия, т. е.

.

7.3.2. Предельное значение момента пропорционально нормальному давлению (нормальной реакции ):

, (7.3)

где коэффициентf_k называется коэффициентом трения качения, имеющий размерность длины.

7.3.3. Коэффициент трения качения зависит от материала поверхностей качения и их физического состояния.

Примечание:

Аналогично трению скольжения можно рассмотреть и явление возникновения, так называемого, трения верчения.