Lors de la création de machines et de mécanismes le plus souventle défi auquel sont confrontés les concepteurs est de transférer le couple d'une pièce à l'autre. Il est résolu de diverses manières. Des engrenages dentés, des courroies de roulement et même des champs électromagnétiques entraînent les roues et, dans chaque cas, l'utilisation de l'une ou l'autre méthode est motivée par des exigences techniques. Un engrenage à friction est utilisé lorsqu'un changement de vitesse régulier est requis.
Le mot frictio en latin signifie "friction". Jusqu'à l'invention de la roue dentée, l'engrenage à friction était le principal moyen de communiquer le couple. Dans ce cas, dans les temps anciens, la mécanique a découvert la dépendance de la vitesse angulaire sur le rapport des diamètres du maître et des rouleaux entraînés, ayant appris à accélérer ou à ralentir le travail des moulins ou des centrales hydrauliques. Cette invention est encore utilisée aujourd'hui.
Étude d'ingénierie sérieuse de cette unitécommencé à la fin du XIXe siècle, le besoin pour cela a surgi au cours du développement rapide de la construction de machines, et surtout avec l'avènement des premières voitures. La transmission, construite sur des roues dentées, n'a pas résisté aux changements brusques de charge pendant la transition d'une vitesse à l'autre, les engrenages se sont rompus, des réparations compliquées et coûteuses ont été nécessaires. La transmission par friction du disque a fourni un contact souple entre l'arbre du moteur et le cardan, donnant le temps pour un changement de vitesse en douceur, ce qui a grandement amélioré la fiabilité des véhicules.
Et dans d'autres systèmes mécaniques, au besoinaccélération ou décélération en douceur, les ingénieurs mécaniques appliquent cet élément important. La conception de tout magnétophone comprend nécessairement des contre-disques spéciaux pour modifier la vitesse angulaire de l'unité d'enroulement, car plus la bobine réceptrice est enroulée, plus elle doit tourner lentement. La transmission par friction fournit un changement du nombre de tours par unité de temps: au début de la lecture de la cassette ou de la bobine, l'unité de réception tourne rapidement et à la fin - lentement.
Entre l'engrenage et l'embrayage il y a beaucoupcommun. Premièrement, le rapport des diamètres des roues dans les deux cas forme un rapport d'engrenage. Deuxièmement, les directions de mouvement des arbres de réception et de sortie peuvent avoir une orientation spatiale variée, de parallèle à perpendiculaire. En expérimentant les premiers échantillons du transport ferroviaire, ils essayèrent même de créer une paire de pignons "rail-wheel", mais cette idée fut bientôt abandonnée, la rendant lisse, avec la possibilité de glisser et une augmentation régulière de la friction. Les types d'engrenages à friction correspondent aux types de schémas cinématiques d'engrenages, ils sont coniques, cylindriques et à disque (frontal). La forme lisse des surfaces de contact crée des conditions pour résoudre des problèmes techniques plus complexes, lorsque la géométrie sphérique ou torique des pièces est requise, par exemple, avec un vecteur modifié de l'arbre mené. En même temps, la tâche choisie est influencée par le choix de l'une ou l'autre méthode de cinématique. L'engrenage à friction cylindrique sert à la transmission parallèle, et conique - pour perpendiculaire.
Malgré l'ancienneté de l'invention, cetteLa méthode de transfert du moment mécanique de rotation est largement utilisée dans la technologie moderne. Mais il a aussi des inconvénients. L'embrayage à disque et les plaquettes de frein doivent périodiquement être remplacés sur toutes les voitures, du chic «Bentley» au modeste «Lada».
Les principaux efforts des technologistes-matériaux scientifiques,engagés dans le frottement, visent à augmenter la durée de vie des surfaces de contact, car ils frottent constamment l'un contre l'autre, et par conséquent s'usent.
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