Фрикционная цилиндрическая передача

      б) электрофизическая обработка (электроконтактная, электроэрозионная, магнитная обработка);

      в) механическая (упрочнение вибрацией, фрикционно-упрочняющая  обработка, дробеструйная, обработка  взрывом, термомеханическая, электромеханическая);

      г) наплавка легированным элементом (газовым пламенем, электрической дугой, плазмой, лазерным лучом, пучком ионов и т.д.).

      Упрочнение  с изменением энергетического запаса поверхностного слоя.

      а) обработка в магнитном поле (термомагнитная обработка, импульсным магнитным полем, магнитным полем);

      б) обработка в электрическом поле.

     Упрочнение  с изменением микрогеометрии поверхности и  наклепом.

      а) обработка резанием (точение, шлифование, сверхскоростное резание);

      б) пластическое деформирование (накатывание, обкатывание, раскатывание, выглаживание, вибронакатывание, вибровыглаживание, калибрование, центробежно-ударное  упрочнение, виброударное и т.д.);

      в) комбинированные методы (анодно-механическая, поверхностное легирование с выглаживанием, резание с воздействием ультразвуковых колебаний, магнитно-абразивная обработка и т.д.).

     Упрочнение  с изменением структуры  всего объема металла.

      а) термообработка при положительных  температурах (закалка, отпуск, улучшение, закалка ТВЧ, нормализация, термомагнитная обработка);

      б) криогенная обработка (закалка с  обработкой холодом, термоциклирование). 
 

        Адгезионное изнашивание.

     Разрушение  поверхностей трения при схватывании (заедании) называют адгезионным изнашиванием. Это наиболее опасный и быстротечный вид изнашивания, который служит главной причиной отказа в работе многих узлов трения.

     Адгезионное изнашивание представляет процесс, возникающий при взаимодействии микронеровностей контактирующих поверхностей зубьев. В результате действия высоких локальных давлений и межатомных сил сцепления происходит соединение микронеровностей, т.е. “холодная сварка”, контактирующих зубьев, последующая пластическая деформация при относительном перемещении зубьев, разрушение локальных сцеплений и, в конечном счете, удаление или перенос металла.

     По  степени развития адгезионного изнашивания  различают:

• начальное  адгезионное изнашивание;

• умеренное  адгезионное изнашивание.

• Предельное адгезионное изнашивание.

     Предельное  адгезионное изнашивание, приводящее к отказу зубчатой передачи, классифицируют как заедание.

Адгезионное изнашивание до определенной степени  развития благоприятно сказывается  на работе зубчатой передачи, т.к. за счет устранения незначительных микронеровностей рабочих поверхностей зубьев увеличивает фактическое пятно контакта и улучшает условия смазки передачи. Существенное влияние на величину адгезионного изнашивания оказывает качество смазки. При правильно подобранной смазке (ее вязкости, чистоте, рабочей температуре, отсутствии воды и т. п.) адгезионное изнашивание должно ограничиваться только начальной стадией.

     В целях предотвращения развития адгезионного изнашивания рекомендуется:

• повышать чистоту обработки рабочих поверхностей зубьев;

• осуществлять приработку передач при частичной нагрузке;

• для  ответственных высоконагруженных  передач применять азотированные  стали вместо цементируемых или  закаливаемых объемной закалкой;

• для  тихоходных передач при окружной скорости менее 3 м/мин не рекомендуется  использовать масла повышенной вязкости с сернистыми и фосфористыми добавками.

     Начальное адгезионное изнашивание

Начальное адгезионное изнашивание обычно происходит во время приработки зубьев и обычно заканчивается удалением небольших погрешностей поверхностей зубьев путем локального износа. Невооруженному глазу рабочая поверхность зубьев представляется неповрежденной, причем следы механической обработки отчетливо различимы. При микроскопическом исследовании можно наблюдать отдельные плоские микроучастки между следами обрабатывавшего зубчатое колесо инструмента. При незначительном адгезионном изнашивании отделяются плоские пластинки размером 10…15 мкм.

     Умеренное адгезионное изнашивание

Адгезионное изнашивание классифицируется как  умеренное, если некоторые или даже все следы механической обработки удалены с рабочих поверхностей зубьев. При определенных условиях адгезионное изнашивание приводит к непрерывному удалению поверхностных пленок и слоев окислов с поверхности зубьев, вызывая значительное изнашивание. 

       Назначение, области применения, условия работы фрикционных передач.

     Фрикционная передача - механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между дисками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому. Фрикционные передачи состоят из двух катков: ведущего и ведомого, которые прижимаются один к другому, так что сила трения в месте контакта катков достаточна для передачи окружного усилия.

     Один  каток к другому может быть прижат с помощью:

-предварительно затянутых пружин (применяют в передачах, предназначенных для работы при небольших нагрузках);

-гидроцилиндров (в случае передачи больших нагрузок);

-собственной массы машины или узла;

-перечисленных выше средств, через систему рычагов;

-центробежной силы (в случае сложного движения катков в планетарных системах).

     Фрикционные передачи классифицируются по следующим признакам:

1. По  назначению:

-с нерегулируемым передаточным числом;

-с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариатор) без промежуточного звена и с промежуточным звеном.

2. По  взаимному расположению осей  и валов:

-цилиндрические или конусные с параллельными осями;

-конические и лобовые с пересекающимися осями;

-торовые соосные.

3. В  зависимости от условий работы:

-открытые (работают всухую);

-закрытые (работают в масляной ванне).

4. По  принципу действия:

-нереверсивные;

-реверсивные.

     Достоинства фрикционных передач:

-простота конструкции и обслуживания;

-плавность передачи движения и бесшумность работы;

-передача обладает большими кинематическими возможностями (преобразование вращательного движения в поступательное, бесступенчатое преобразование скорости, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки);

-за счет возможности пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами. Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества - появляются лыски на катках, неравномерно срабатываются фрикционные поверхности и т.д. Поэтому использовать пробуксовку как предохранительное средство не рекомендуется.

     Недостатки:

-непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания;

-незначительная передаваемая мощность (до 10-20 кВт - открытые передачи; до 200-300 кВт - закрытые);

-сравнительно низкий КПД для открытых передач;

-большой и неравномерный износ катков при буксовании;

-необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройствами (это делает передачу громоздкой);

-незначительная окружная скорость для силовых открытых передач.

     Область применения.

     Вследствие  всех недостатков фрикционные передачи с постоянным передаточным числом в  машиностроении применяют сравнительно редко (фрикционные прессы, молоты, лебедки в буровой технике). Эти передачи чаще применяют в приборах и аппаратах, где требуется плавность хода и бесшумность работы (магнитофоны, спидометры и т.п.).   Наиболее распространены в машиностроении вариаторы - фрикционные передачи с переменным передаточным числом (их применяют в металлорежущих станках, в приводах текстильных и транспортных машин). 
 

     Виды  изнашивания рабочих  поверхностей колес  передачи и критерии износа.

     Основным критерием работоспособности фрикционных передач является износостойкость рабочих поверхностей контактирующих колёс. Обычно для быстроходных фрикционных передач, работающих в масляной ванне, износ стальных колёс имеет вид поверхностного выкрашивания (пнтгинга), а расчёт ведётся (аналогично зубчатым передачам) на контактную выносливость активных поверхностей колёс. Однако в быстроходных закрытых передачах, даже при наличии интенсивной смазки, иногда обнаруживается абразивный износ, обусловленный недостаточной чистотой рабочих поверхностей и частой работой передачи на пусковых и тормозных режимах, когда затруднено образование устойчивой масляной плёнки в зоне контакта.

Для тихоходных фрикционных передач, у которых не обеспечено устойчивой масляной плёнки между контактными поверхностями, или

передача вообще работает без смазки, характерен абразивный износ (истирание) рабочих поверхностей колёс. Особенно интенсивный износ наблюдается при наличии систематического проскальзывания (пробуксовывания) колёс, переменной нагрузки, попадания на рабочие поверхности абразивов (металлических частиц, песчинок, пыли и т.п.).

      Интенсивное истирание рабочих поверхностей колёс ведёт к нарушению их размеров и правильности формы, а также к появлению дополнительных динамических нагрузок. Как контактная выносливость, так и абразивный износ активны! поверхностей колёс, в первую очередь, зависят от величины максимальных контактных напряжений и механических характеристик материалов, из которых изготовлены колёса. Кроме того, на работоспособность передачи большое влияние оказывают технологические факторы (качество и точность изготовления рабочих элементов фрикционной передачи) и эксплуатационные особенности (условия нагружения, проскальзывание, температурный режим, свойства смазки и др.).

     Расчёт фрикционных передач на износостойкость предполагает определение величин интенсивности изнашивания и толщин износа за

требуемый промежуток времени контактирующих поверхностей фрикционных колёс при работе без смазки (как правило, открытых передач) и со смазкой, а также определение ресурса работы передачи.  
 

     Материалы колес, их механические свойства, виды применяемых  смазок.