frictieverbinding

Een frictieverbinding is een mechanische verbinding waarbij twee onderdelen aan elkaar zijn verbonden door wrijvingskrachten op hun contactvlakken. De overdracht van kracht of moment berust op de normale druk tussen de oppervlakken, waardoor de wrijvingskracht beweging tegenhoudt zonder dat er sprake is van een duidelijke schroef- of lijmverbinding.

Werkingsprincipe

De maximale wrijvingskracht die een frictieverbinding kan weerstaan, wordt gegeven door Ff = μ N, waarbij μ de wrijvingscoëfficiënt is en N de normale kracht op het contactvlak. De normale kracht wordt bepaald door de montageeigenschappen (pre-load, drukpassing, klemdruk) en door de oppervlaktesafdichting of interferentie. Smeren, oppervlakteafwerking, materiaalkeuze en temperatuur beïnvloeden μ en N, en daarmee de sterkte en stabiliteit van de verbinding.

Typen en vormen

Een veelvoorkomend type is de drukpassing (interferentie) tussen onderdelen die zo strak op elkaar worden gedrukt dat er contactdruk ontstaat. Andere vormen omvatten klemverbindingen waarbij een klemring of bouten zorgen voor een hoge normale spanning op de contactvlakken, of frictieverbindingen in koppelingen waar trillingen of belasting vooral door wrijving worden gedragen.

Voordelen en beperkingen

Voordelen zijn onder meer geen losse onderdelen zoals bij schroeven, geringe romsluiheid bij juiste pre-load, eenvoudige assemblage en goede positionering. Nadelen zijn gevoeligheid voor slijtage, temperatuur- en smeringsverschillen, beperkte demontagegemak, en minder voorspelbare prestaties bij dynamische belasting of wisselende belastingcondities.

Ontwerp en toepassing

Bij ontwerp paleerde factoren mee: materiaalhardheid en compatibiliteit, oppervlaktebehandeling, gewenste smering, tolerance-stack-up en de benodigde pre-load. Frictieverbindingen komen voor in aandrijfsystemen zoals koppelingen, hubs en bushings waar een betrouwbare, onderhoudsarme verbinding zonder schroeven gewenst is.