- 2023-02-14
- 来源: 让云科技
一、圆盘摩擦
圆盘摩擦是指平坦的旋转体与静止表面之间的摩擦。圆盘摩擦力在相关物体上施加力矩,该力矩抵抗物体的相对旋转。盘式摩擦适用于多种设计,包括端轴承、套环轴承、盘式制动器和离合器。
图1 。这种轨道打磨机靠着一个固定的表面旋转一个圆形的打磨盘。打磨盘和表面之间的盘摩擦力在表面和打磨机上施加一个力矩。
二、套环轴承
如图 2所示,套环轴承具有与固定轴承表面接触的旋转环形区域。旋转轴穿过表面上的孔或轴承以保持径向对准。套环轴承可防止轴向运动,并作为推力轴承将轴向载荷传递到坚固的基础上。
图.2 。套环轴承
接触区域任一点的摩擦力等于该点的法向力乘以该点的动摩擦系数。如果轴环与表面之间的摩擦系数和压力在所有点上都相同,那么在每个点上的相同摩擦力也相同。这并不意味着在每个点施加的力矩也相等。沿接触区域外边缘的元件会产生比内边缘更大的力矩,因为它们具有更大的力臂。
图.3 。不同区域的力和力矩
由于摩擦力作用在圆盘上的总力矩是通过对元素进行积分dM得到的在接触区域。每个单元的力矩将等于动摩擦系数、法向力压力、力臂和每个单元的面积的乘积
摩擦系数和压力项是常数,因此可以移到积分之外,并且由于压力定义为每单位面积的力,
压力p=F/A项可以用应用载荷除以轴承接触面积来代替,
面积差异元素dA可以用径向距离来表示r允许我们整合r.
进行这些替换会得到一个易于积分的方程。
三、端轴承
在我们有实心圆形接触区域的情况下,例如图 9.7.1中所示的实心圆形轴、端轴承或轨道打磨机,我们只需将内半径设置为零并简化方程式(9.7.1)。如果我们这样做,结果是
图4 。圆形推力轴承。
四、 圆弧轴承
汽车盘式制动器的接触区域看起来像我们之前介绍的空心圆形接触区域的一部分。
图5 。盘式制动器中的接触区域通常近似为具有接触角的圆弧 .
1、盘式制动器,由于其较小的接触面积,对于相同的施加力具有较高的压力,但施加摩擦的面积较小。最后,这些因素相互抵消,我们得到与9.7.2 小节中相同的公式。请注意,此公式独立于θ.
2、一侧刹车片:
然而,大多数盘式制动器在旋转盘的每一侧都有两个刹车片,因此我们需要将力矩加倍。
3、每侧刹车片: