Трение во вращательной кинематической паре

В зависимости от расположения прикладываемой нагрузки (силы тяжести), трение во вращательной кинематической паре различают:

1. Тело нагружено поперечной радиальной силой G (вал-подшипник).

2. Тело нагружено осевой силой G (пята-подпятник).

1-ый вид трения возникает в тормозных устройствах, 2-ой – в муфтах сцепления с плоскими дисками.

 

Соприкосновение элементов в кинематической паре происходит в точке А, где реакция R21 параллельна силе G. Полная реакция R21 должна отклониться от нормали на угол трения φ. Тогда величина силы трения по закону Кулона будет равна: Fтр=ƒN. Сила нормального давления N = R21cosφ.
1. Вал-подшипник. Вал, расположенный в подшипнике, находится под действием радиальной силы G, внешнего момента М и вращается с постоянной угловой скоростью (рисунок 3.47).

 

G

Мтр R21

N


Fтр

A

 


Рисунок 3.47 - Вал в подшипнике

 

Так как при равновесии подшипника G = R21, то сила N = Gcosφ.

Тогда сила трения определится:

Fтр=ƒGcosφ

Момент, приложенный к подшипнику, уравновешивается моментом трения:

Мтр= Fтрr =ƒGrcosφ,

где r – радиус вала. Коэффициент трения ƒ=tgφ. Поэтому

Мтр=Gr cosφ tgφ = Grsinφ,

так как tgφ = sinφ/cosφ.

Обозначим ρ = r sinφ. Тогда момент трения

Mтр= Gρ = R21ρ. (3.113)

 

 

Круг трения Если из центра вала О описать окружность радиусом ρ, то полная реакция R21 будет направлена по касательной к этой окружности (рисунок 3.48). Круг радиусом ρ называетсякругом трения.
ρ φ R21

 


 


Рисунок 3.48 - Круг трения

 

 

2. Пята-подпятник. В этом случае на поверхности соприкосновения пяты и подпятника возникает сила трения верчения, подчиняющаяся закону Кулона.

 

а) Fтр б) Fтр

           
     


G N G N R

           
   
   
 

 


R r


а - кольцевая пята, б - сплошная пята.

Рисунок 3.49 - Пята с подпятником

 

Момент трения для кольцевой пяты (рисунок 3.49, а)

(3.114)

Момент трения для сплошной пяты, когда r = 0 (рисунок 3.49, б)

(3.115)

Мы рассмотрели сухое трение в низших кинематических парах. Этого достаточно для понимания природы трения.

 

Вопросы для самоконтороля

1. В чем отличие сухого трения от жидкостного? Полусухого от полужидкостного?

2. От чего зависти коэффициент трения?

3. Как направлена реакция в поступательной кинематической паре с учетом силы трения?

4. Записать формулы силы трения для поступательного движения, для вращательного движения, для винтового движения.

5. Что такое угол трения? Конус трения? Круг трения?

 

 

Главы 1, 2 и 3 рассматривали кинематику, динамику и анализ движения механизмов с низшими кинематическими парами. В 4-ой главе рассмотрим синтез (проектирование) механизмов с высшими кинематическими парами.

 









Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 948;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.