Глава 6. ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ВАРИАТОРЫ
6.1. Общие сведения
Фрикционными называют передачи, в которых движение от ведущего тела к ведомому передается за счет сил трения между ними либо при непосредственном контакте (передачи с жесткими телами качения), либо с использованием промежуточной связи, которая может быть жесткой (например, стальное кольцо) или гибкой (ремень, стальная лента, канат, цепь с фрикционными колодками).
Из-за больших нагрузок на валы и опоры и неизбежности проскальзывания между телами качения применение фрикционных передач ограничено, несмотря на их достоинства — простоту, бесшумность и возможность использования для бесступенчатого регулирования скорости. Большинство фрикционных передач имеет мощность до 
(в отдельных случаях до сотен) и работает с окружной скоростью до 
Применение фрикционных передач для больших мощностей приводит к соответствующему возрастанию нагрузок на валы и опоры и увеличению габаритов передачи. Фрикционные передачи не могут применяться в тех механизмах, где недопустимо накопление
Рис. 6.1. Схемы фрикционных передач с постоянным передаточным числом
ошибок в углах поворота звеньев, что связано с наличием скольжения в этих передачах.
Схемы фрикционных передач с постоянным передаточным числом приведены на рис. 
На рис. 6.2 представлены схемы вариаторов, т. е. фрикционных передач для бесступенчатого регулирования скорости.
Силовые фрикционные передачи в обычном исполнении имеют передаточные числа до 
силовые передачи с разгруженными валами — до 
и в ручных передачах приборов — до 
Наибольший диапазон регулирования (т. е. отношение максимальной угловой скорости ведомого вала к минимальной) большинства фрикционных вариаторов с непосредственным контактом фрикционных тел качения не превышает 
для сдвоенных вариаторов с промежуточной связью — 
но обычно 
Фрикционные передачи с непосредственным контактом рабочих тел выполняются с начальным касанием этих тел по линии либо в точке. Если возможны большие деформации валов, значительное скольжение по длине контакта, а также если используются материалы с большими модулями упругости, следует применять тела с начальным касанием в точке.
В силовых быстроходных фрикционных передачах для изготовления рабочих тел используют высокопрочные стали 
и другие, которые могут подвергаться термообработке для обеспечения высокой твердости поверхностных слоев. Обычно эти передачи выполняются закрытыми в общем корпусе и работают в масляной ванне, что способствует их износостойкости и высокому КПД. Колеса тихоходных фрикционных передач изготовляются из стали или чугуна и работают обычно без смазывания. Для увеличения коэффициента трения и уменьшения необходимой силы прижатия фрикционных тел их рабочие поверхности часто облицовываются фрикционными материалами (асботекстолитом, феродо, кожей, резиной и др.).
Стальные закаленные катки быстроходных фрикционных передач в закрытом исполнении, работающие в масляной ванне, подвержены поверхностному выкрашиванию (питтингу).
В тихоходных передачах и в передачах, работающих без смазывания, также может иметь место процесс образования усталостных трещин, однако абразивное изнашивание в этих случаях оказывается более интенсивным, и поверхностные слои металла истираются еще до образования питтинга. При малой твердости материала
(кликните для просмотра скана)
катков и больших давлениях в связи с местными пластическими деформациями иногда проявляется такая специфическая форма изнашивания поверхностей, как огранка.
Интенсивность всех видов изнашивания контактирующих тел зависит от максимальных контактных напряжений и механических характеристик материалов катков. Имеет значение и ряд других факторов (сорт масла, качество изготовления и сборки передачи, характер нагрузки, температурный режим и др.), точный теоретический учет которых невозможен. Поэтому инженерные расчеты для оценки работоспособности фрикционных передач сводятся в настоящее время к определению по формулам Герца контактных напряжений на рабочих поверхностях и сравнению их с допускаемыми напряжениями.
