Простейшая фрикционная передача состоит из двух соприкасающихся между собой колес (катков, роликов, дисков); вращение одного из колес преобразуется во вращение другого за счет сил трения, возникающих в месте контакта колес (рис. 81). Необходимая сила трения между колесами фрикционной передачи достигается прижатием одного из них к другому. Постоянную силу прижатия осуществляют одним из следующих способов: начальной затяжкой с помощью специальных пружин или других упругих деталей, в том числе и самих колес (за счет упругой деформации материала колес); собственной массой узла или машины; центробежной силой. Переменная сила прижатия достигается с помощью специальных прижимных механизмов.
Рис. 81.
По конструкции и назначению различают фрикционные передачи нескольких видов. Простейшая фрикционная передача между параллельными валами — это цилиндрическая передача (рис.81, а). Самая простая фрикционная передача между валами с пересекающимися осевыми линиями — коническая передача (рис. 81, б). Угол между валами конической передачи может быть любым, но в большинстве случаев он равен 90°. Для правильной работы колес конической передачи оба конуса должны иметь общую вершину.
Цилиндрическая и коническая фрикционные передачи характеризуются условно постоянным передаточным отношением. Если одно из колес (или оба колеса) фрикционной передачи имеет переменный диаметр вращения, то такая передача, называемая вариатором, характеризуется переменным передаточным отношением.
Рис. 82. Схемы фрикционных вариаторов: а – лобовой; б – конусного; дисковый; в, г и д – шаровый; е – многодисковый; ж и з – торовый; и – клиноременной.
Фрикционные вариаторы по конструкции весьма разнообразны: лобовые (рис. 82, а), конусные (рис. 82, б), шаровые (рис. 82, в, г, д), многодисковые (рис. 82, е), торовые (рис. 82, ж, з) и клиноременные (рис. 82, и). Различают фрикционные вариаторы без промежуточного звена (рис. 82, а, б, в, е) и с промежуточным звеном рис. 82, г, д, ж, з, и).
Простейшим вариантом является так называемая лобовая передача (рис. 81). Цилиндрические колеса ее устанавливают на взаимно перпендикулярных валах. Лобовую передачу применяют в тех случаях, когда необходимо плавно изменять угловую скорость ведомого колеса или иметь реверсивную передачу. То и другое достигается передвижением одного из колес вдоль его вала. На рис.74 передвижением ведущего колеса А (различные положения колеса показаны штриховыми линиями) можно изменить угловую скорость ведомого колеса и сделать передачу реверсивной. Более "подробные сведения о фрикционных вариаторах изложены в специальной литературе.
Фрикционные передачи работают всухую или в масле. Их применяют гораздо реже других механических передач, что объясняется рядом существенных недостатков; большой силой прижатия колес друг к другу и отсюда повышенным износом колес и подшипников; пониженным к. п. д. передачи; непостоянством передаточного отношения из-за проскальзывания колес и соответственно невозможностью применения передачи в тех случаях, когда передаточное отношение должно быть точным; необходимостью применения специальных прижимных устройств для взаимного прижатия колес. Вместе с тем фрикционные передачи имеют ряд достоинств: возможность бесступенчатого регулирования угловой скорости ведомого вала; равномерность вращения колес, вследствие чего передачи работают без шума и могут применяться при высоких скоростях, предохранение деталей машины от поломок из-за возрастания сопротивления на ведомом валу, так как колеса при этом проскальзывают (пробуксовывают) одно относительно другого.
В соответствии с изложенным фрикционные передачи применяют в машинах и механизмах в тех случаях, когда необходимо иметь плавное изменение скорости, достичь бесшумности хода, получить реверсивное движение. Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением сравнительно широко применяют в различных приборах, но в машинах применение их ограничено. Фрикционные вариаторы довольно широко распространены как в приборах, так и в различных машинах, например в металлообрабатывающих станках, счетно-решающих машинах и др. По сравнению с электрическими и гидравлическими вариаторами фрикционные наиболее просты, надежны и экономичны. Фрикционные передачи предназначены для передачи мощностей от весьма малых (в приборах) до нескольких сотен киловатт, но преимущественно до 20 кВт.
