Простая формула для определения коэффициента трения в смазываемых дисковых вариаторах
    Нурбей Гулиа, Дмитрий Ковчегин, Сергей Юрков, Екатерина Петракова
    Одним из важнейших вопросов, возникающих при конструировании смазываемых фрикционных вариаторов, является обоснованный выбор коэффициента трения в рабочих зонах фрикционных контактов. Надо отметить, что трение в этих фрикционных контактах существенно отличается от обычного сухого или граничного трения и лишь условно может быть охарактеризовано как трение.
    При нагружении фрикционного контакта силами нормального давления и вращении самих рабочих тел (катков) возникает очень кратковременное, порядка тысячных долей секунды, и существенное давление - до тысяч мегапаскалей, сдавливание жидкого смазочного материала (ЖСМ) в зонах контакта. При таком характере нагружения ЖСМ - минеральное масло, или в еще большей степени специальные высоко-тяговые жидкости (трактанты), переходят в состояние, близкое к упруго-вязкому твердому телу, и начинают передавать существенные тангенциальные нагрузки [1].
    Чаще всего коэффициент трения fp определяют по известной формуле О.Г.Ромашкина [2], полученной на основе испытаний вариатора Е.И.Пирожкова:
    fp = Км(a/b)-0,2919?y-0,0631?н0,4865V1-0,4749V?-0,3103, (1) где Км - коэффициент, зависящий от типа ЖСМ, заливаемого в вариатор (Км=0,002 для минеральных масел; Км=0,0035 для трактантов); a и b - оси эллипса пятна контакта; ?y - приведенный радиус кривизны фрикционных дисков в направлении вектора скорости качения; ?н - контактные напряжения в нижнем и верхнем контактах; V1 - наибольшая в направлении вектора скорости качения скорость геометрического скольжения; V? - суммарная скорость качения в контакте.
    Однако экспериментальные исследования планетарного дискового вариатора показали, что формула (1) дает расхождения на 50% и выше при низких суммарных скоростях качения V?. Это вызвано как особенностями контакта Байера по сравнению с фрикционным контактом вариатора Е.И.Пирожкова, так и тем, что испытания проводились в достаточно узком диапазоне весьма высоких V?=36...52м/с. Аппроксимация экспериментальных данных проводилась только для этого диапазона и вне его расхождения получаются существенными.
    Н.В.Гулиа и С.А.Юрковым в [3] были предложены формулы для определения коэффициентов УГД-трения, учитывающая большое число факторов, не учитываемых в формуле О.Г.Ромашкина, в частности, влияние фактора верчения. Этот фактор, несколько снижающий коэффициент УГД-трения при малых и больших передаточных отношениях вариатора, особенно характерен для фрикционных контактов Байера в дисковых вариаторах.
    Упомянутые формулы для определения коэффициентов УГД-трения представлены ниже:
     (2) где KV? - поправочный коэффициент, учитывающий влияние суммарных скоростей качения; a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2, c3 - коэффициенты; Ф - фактор верчения; ? - относительная скорость геометрического скольжения.
    Для минерального масла коэффициент a1=0,045 в нижнем контакте, a1=0,037 в верхнем контакте; b1=-0,7. Остальные коэффициенты приведены в [3].
    Поправочный коэффициент KV? определяется по формуле:
    для нижнего контакта
     (3) для верхнего контакта
     (4) Но для более точного соответствия эксперименту, причем с учетом физического соответствия реальному процессу передачи крутящего момента вариатором, были приняты следующие допущения.
    1. ............