Фрикционные механизмы предназначены для передачи движения за счет сил трения между прижатыми друг к другу звеньями. Достоинствами фрикционных передач являются простота конструкции, бесшумность, отсутствие мертвого хода, возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения. К недостаткам фрикционных передач относятся наличие значительного усилия, сжимающего диска; непостоянство передаточного отношения из-за проскальзывания; износ дисков. В приборах фрикционные передачи применяются в приводах регистрирующих устройства. Передаточное отношение фрикционного одноступенчатого механизма определяется по формуле
, (1)
где 
– число оборотов ролика и диска; 
– углы поворота ролика и диска; 
– угловые скорости ролика и диска.
Коэффициент упругого скольжения в передаче, обусловленный неизбежным проскальзыванием между роликом и диском, вычисляется по формуле
, (2)
где 
– расстояние от точки контакта ролика с диском до центра диска; r – радиус ролика.
КПД (
) механизма червячный редуктор – фрикционная передача определяется по формуле 
, (3)
где ТН – нагрузка на валу ролика; ТДВ – момент на валу двигателя; n р – число оборотив редуктора.
Работа выполняется на лабораторной установке, показанной на рис. 1. Основными узлами установки являются. смонтированные на основании 1 электродвигатель; фрикционная передача 2, состоящая из диска 3 и прижатого к нему ролика 4; нагрузочного устройства тормозного типа 6 (порошковая электромагнитная муфта); червячного редуктора с передаточным числом U = 10(Z1 = 3; Z2 = 30). Здесь Z1 число заходов червяка, Z2 число зубьев колеса. Червячное колесо жестко посажено на пустотелый вал фрикционного диска. Ротор электродвигателя через муфту и червячный редуктор соединен с ведущим диском фрикционной передачи. Ролик фрикционной передачи связан с ведомым валиком и помещен в каретку, которую перемещает ходовой винт с маховиком 13. Вращением маховика ролик можно установить на любом расстоянии от центра диска 3 в пределах 5...75 мм. Шкала обеспечивает точность измерения ±0,1 мм. Прижим ролика 4 к диску 3 обеспечивается поворотом рамы 8 под действием плоской пружины 9, деформируемой подъемным винтом 10. Сапа прижатия и деформация пружины определяются с помощью индикатора. Для определения угловых скоростей диска и ролика используются датчики и счетчики импульсов, вмонтированные в панель управления. Один оборот диска 3 соответствует 10 импульсам на левом счетчике, а один оборот ролика 4 - импульсам на правом. В комплект установки входят диски, изготовленные из различных материалов. Замена дисков осуществляется с помощью крепежного винта 12, пропущенного через полный вал. Запуск нагрузочного устройства следует начинать с малых оборотов, постепенно (в течение 1...2 мин.), повышая обороты до максимальных.
Рис.1. Лабораторная установка
На панели управления установлены:
- кнопка включения питания прибора, сеть.
- кнопка включения питания нагрузочного устройства "Нагрузка" (Н);
- кнопка включения "Двигатель" (Д);
- ручка регулирования токавозбуждения нагрузочного устройства
"Регулирование";
- три микроамперметра для измерения скорости вращения, моментов ТДВ и ТН.
Цена деления прибора, регистрирующего момент 
: 
;
цена деления прибора, регистрирующего момент ТДВ: 
;
цена деления прибора, регистрирующего частоту вращения: 
.
Порядок выполнения работы
1. Определение характеристик u, 
, , при постоянном (s = 0,1Нм) усилии прижатия ролика и постоянном положении относительно центра диска. Тумблер на передней панели устанавливается в положение "счетчики", после включения тумблера "сеть" включаются тумблеры "нагрузка" и "двигатель". Ручкой "момент" устанавливает нагрузку в 0,1 Нм. После чего одновременно включают счетчики с секундомером и определяют скорости вращения диска, ролика и входного вала редуктора по формулам:
мин-1; 
мин-1 ; 
мин-1.
В данных формулах 
и 
– количество импульсов по счетчику от контактного устройства на входном валу редуктора и на валу ролика за 5 мин работы. Передаточное отношение фрикционной передачи изменяется вследствие перемещения ролика по радиусу фрикционного диска. Опыт повторяется для разных значений перемещения. Одновременно для каждого значения нагрузки фиксируется момент электродвигателя. Для расчета пользуются формулами (1) (2) (3).
2. Определение характеристик u, , в зависимости от изменения усилия прижатия ролика. Винтом 10 устанавливается усилие прижатия ролика к диску 20, 40. Тормозной момент на валу ролика и его положение относительно центра диска поддерживаются постоянными при помощи ручки "момент" по отсчетной шкале ролика. Как в предыдущем пункте по счетчикам определяются , и фиксируют ТДВ .
3. Определение характеристик в зависимости от положения ролика относительно центра диска. Ролик устанавливается на минимальное расстояние. Тормозной момент и усилие прижима поддерживаются постоянными. По счетчикам определяют и . Опыт повторяется для 3-х расстояний от центра диска. Характеристики рассчитываются по формулам: (1), (2), (3).
4. Отключить установку от сети.
5. Построить график зависимости при TH = const.
6. Вычертить кинематическую схему фрикционной передачи.
7. Отчёт о выполненной работе представить по стандартной форме.
Меры безопасности
1. Не допускается работа в установке с открытой крышкой редуктора.
2. Замена предохранителей разрешается только после отключения установки от сети.
3. Не допускается работа с установкой без заземления к клемме "L".
4. Питание установки осуществляется от сети переменного тока частотой 50
Гц, напряжением 220 в.
5. Следует иметь ввиду, что нагрузочное устройство представляет собой магнитный порошковый тормоз, принцип действия которого основан на свойстве намагниченной среды оказывать сопротивление перемещению в ней ферромагнитных тел. Основные элементы устройства – статор и ротор. Ротор вращается в жидкой магнитной смеси, намагниченность которой изменяется в зависимости от тока в обмотке электромагнита.
Контрольные вопросы.
1. Основное назначение фрикционных передач.
2. Ограничения в применении данных передач.
3. Возможные виды скольжения во фрикционных передачах.
4. Особенности геометрического скольжения в лобовых вариаторах.
5. Как определить КПД фрикционной передачи.
6. Как определить КПД системы: редуктор – фрикционная передача.
7. Основные преимущества и недостатки фрикционных передач.
Лабораторная работа 9
