Опір коченню в механізмах з точковими та лінійними схемами дотику

Анотація

Постановка проблеми. У більшості задач механіки коефіцієнтом тертя кочення або нехтують, або задаються його величиною без урахування схем контакту тіл кочення, їх матеріалів і розмірів. На підставі теорії контактних напружень Герц отримав аналітичні залежності, що дозволяють обчислювати параметри тертя кочення з найбільшою вірогідністю порівняно з аналогічними інших авторів. Але у формулах Герца введено параметр «коефіцієнт гістерезисних втрат», визначення якого вимагає часу і коштів не менше, ніж отримання величини самого коефіцієнта тертя кочення. Це не дає можливості використовувати їх в інженерній практиці для визначення величини сили тертя, а, відповідно, і коефіцієнта корисної дії (ККД) цілого ряду механізмів із коченням. Через це потужність приводу механізмів доводиться в силу невизначеності його ККД приймати завищеною. Мета статті– визначити ККД широко використовуваних механічних пристроїв, в яких присутній тертя кочення. Відповідно до сформульованої мети в процесі дослідження роботи пристроїв необхідно використовувати тільки загальноприйняті механічні константи і розміри. Висновки. ККД механізму пересування  візка мало залежить від напрямку прикладання сили на пересування відносно напрямку руху. ККД конічних фрикційних передач у першу чергу залежить від величини коефіцієнта тертя ковзання, а також допустимих контактних напружень, модуля пружності матеріалів. Запропоновані аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення кульки в напрямних дозволяють розділити загальний опір руху на складові від кочення і ковзання і провести цілеспрямовані заходи до зниження більш суттєвої складової. Вирішальною складовою опору в кулькових напрямних постає складова від тертя ковзання, а її мінімум буде при куті розкриття напрямних 2α = 90.