Силовые отношения в передаче

Для передач от одного вала к другому вращающего момента необходимо за счёт силы трения приложить к ведомому катку окружную силу

которая должна быть меньше силы покоя, возникшей между катками, прижатыми друг к другу силой Q. Таким образом, условие работы фрикционной передачи записывается так:

где k – коэффициент запаса сцепления (k = 1,3…1,4);
f – коэффициент трения (для стальных или чугунных катков, работающих в масляной ванне f = 0,04…0,15; работающих всухую f = 0,15…0,20; для передач с одним неметаллическим катком f = 0,2…0,3).
Из вышеприведённой формулы определим силу притяжения катков:Q = kF₁/f = 2kT1/(fD₁)
Из этой формулы видно, что сила притяжения больше окружной силы в k/f раз, что при k = 1,4, f = 0,04 даёт k/f = 1,4/0,04 = 35 раз. Большие силы притяжения катков создают значительные радиальные нагрузки на опоры валов и вызывают появление больших контактных напряжений на рабочих поверхностях катков, что делает силовые фрикционные передачи громоздкими, а их нагрузочную способность сравнительно невысокой.
Для уменьшения в несколько раз силы притяжения применяют катки с клинчатым ободом, трение в которых аналогично трению в клинчатом ползуне, рассмотренному в теоретической механике. Однако в таких катках возникает значительное геометрическое скольжение, существенно уменьшающее срок их службы.
Коэффициент полезного действия фрикционных передач в основном определяется потерями в опорах валов. Экспериментально установлено, что для закрытых передач , для открытых передач - .