Przekładnie cierne oblicza się wytrzymałościowo z warunku na nacisk powierzchniowe. Wartość nacisków rzeczywistych (obliczeniowych) wyznacza się z uwzględnieniem naprężeń stykowych — wg wzoru Hertza. W praktyce częściej ustala się wskaźnik układu k (tzw. współczynnik Stribecka), porównując go z naciskami dopuszczalnymi (ustalonymi również z uwzględnieniem naprężeń stykowych) k0
gdzie:
F„ — siła docisku kół ciernych,
p — zastępczy promień krzywizny powierzchni styku, b — szerokość kół, równa długości powierzchni styku.
Wartość nacisków dopuszczalnych k0 przyjmuje się wg tabl. 21.1, w której podane są również współczynniki tarcia dla niektórych par materiałów.
Tablica 12.1
Wartości nacisków dopuszczalnych ka oraz współczynnika tarcia ji przyjmowanych w przekładniach ciernych
Materiał |
k0 MPa |
Charakter współpracy | |
Stal hartowana na stali hartowanej |
25 -f- 30 |
0,05 -s- 0,1 |
ze smarowaniem |
Żeliwo średnio twarde na żeliwie lub stali |
0,35 - 1,0 |
0,1 -4-0,15 |
na sucho |
Guma na żeliwie lub stali |
0,1 -r- 0,2 |
0,35 -4- 0,8 |
na sucho |
Skóra na żeliwie lub stali |
0,15 -r 0,2 |
0,2 -4- 0,3 |
na sucho |
Drewno twarde na żeliwie lub stali |
0,2 -f- 0,25 |
0,2 -4- 0,35 |
na sucho |
Tworzywa sztuczne z wypełniaczem na żeliwie lub stali |
0,2 -7- 1,0 |
0,2 -4- 0,45 |
na sucho |
Na podstawie wzorów 12.7 i 12.8 wyznacza się wartość siły obwodowej, jaką może przenieść przekładnia
(12.9)
r^Fn'^ o u i V F ^ —j- = 2p ■ b ■ k0--
W niektórych przypadkach wyznacza się jednostkowe obciążenie liniowe q (nacisk na jednostkę długości styku), które wynosi
(12.10)
Fn ^ ; , Dx-D2
H b W Dv+D2
Największą moc na wale czynnym, jaką może przenieść przekładnia cierna, oblicza się z wzoru
(12.11)
Pi = F-vt = 2p-b-k0yvi
330