Трением качения называется трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания одинаковы по величине и направлению.
Если движение двух соприкасающихся тел происходит при одновременном качении и скольжении, то в этом случае возникает трение качения с проскальзыванием.
Рассмотрим качение со скольжением. Если сила F отсутствует, то под давлением силы Q произойдёт деформация катка и опорной поверхности вместе их соприкосновения (рис.13.3,а ).
Деформацией по высоте катка и опорной поверхности незначительны по сравнению с размерами катка пренебрегаем. Со стороны опорной поверхности на цилиндр будет действовать распределённая по площади контакта система сил.
Рис.13.3
При каком-то критическом значении F катка придёт в движение и будет равномерно перекатываться по опорной плоскости. При действии силы Q интенсивность давления в точке А минимальное, а у края в точке В максимальное (рис.13.3,б). В результате реакция N оказывается смещённой в сторону действия силы F. С увеличением F это смещение растёт до некоторой предельной величины К. Таким образом, в предельном положении на каток будет действовать пара сил (Fтр,F) с моментом Fтр х R и уравновешивающая её пара (N,Q) с моментом N x k.
Из равенства моментов: Fтр х R = N x k.
Линейная величина К называется коэффициентом трения качения. Измеряют величину К обычно в см. Значение коэффициента К зависит от материала тел и определяется опытным путём. Значения этого коэффициента для некоторых материалов:
Мягкая сталь по мягкой стали…0,005
Закалённая сталь по закалённой стали…0,001
Чугун по чугуну…0,005
Дерево по стали…0,03-0,04
Дерево по дереву…0,05-0,08
Резиновая шина по шоссе…0,24