Воспринимающей радиальную силу

При определении момента трения во вращательной кинематической паре будем рассматривать случай пары с радиальным зазором.

Радиус внутреннего звена несколько мень­ше наружного (рис. 9.9).

Рис. 9.9. Вращательная кинематическая пара с радиальным зазором

Величина зазора для практически приемлемых случаев мала, поэтому при решении задачи полагаем, что радиусы поверхностей звеньев пары одинаковы и равны r, а гео­метрические оси поверхностей совпадают.

К звену 1 приложим вертикальную силу Q, тогда в точке А контакта со

звеном 2 возникает реактивная сила R (рис. 9.9,а). Если к звену 1приложить момент М (рис. 9.9, б), то оно начнет вращаться и будет катиться по внутренней поверхности звена 2до тех пор, пока не наступит состояние равновесия. Угловая скорость со вращения звена 1 будет при этом постоянной, точка контакта А сместится в сторону от оси. В этом случае из условия равновесия сил, приложенных к звену 1, R = Q и M = ρ R = ρ Q, где ρ – плечо силы R относительно центра вращательной пары. Следовательно, момент силы трения во вращательной паре

M = ρ Q.

Сила R является результирующей силой двух составляющих – силы трения F и силы нормального давления N,с которой R образует угол φ.

Из рис. 9.9, б имеем ρ = r sin φ. Для малых углов

и ρ = f r.

Следовательно, момент силы трения во вращательной паре

Величина ρ называется радиусом круга трения (см. рис. 9.9, б).Вращательное движение звена 1 с постоянной угловой скоростью можно поддерживать не только моментом М, но и силой Q' обозначенной пунктирной линией на рис. 9.9, б, приложенной к звену на плече l. В этом случае момент движущих сил должен быть равен моменту сопротивления – моменту трения, т. е. l = ρ, и сила Q' должна быть касательной к окружности круга трения.

Если же силу Q' приложить на плече l < ρ, т. е. если она пройдет через круг трения, то движение будет невозможно.

Дата добавления: 2015-07-07