齿轮传动受力分析.doc

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1、齿轮传动受力分析:力有三要素：大小、方向、作用点。1、大小计算：见教科书公式2、作用点：分度圆上齿宽中部3、方向判断：分以下几种情况a）直齿轮：画受力分析图，根据力的平行四边形法则可知，对于主动轮，径向力指向圆心，周向力方向与外加转矩方向相反，外加转矩方向与转动方向一•致，主动轮判断完毕后和它配合的从动轮的受力方向自然就知道了，因为二者是作用力与反作用力，简旳地说，就是无论主动轮还是从动轮，其所受径向力指向各白的圆心，主动轮所受周向力是來白于从动轮的阻力，故英方向与主动轮的转向和反，从动轮所受的周向力來自于主动轮

2、，是使从动轮转动的动力，与具转动方向相同。育齿轮传动没有轴向力。轮齿的受力分析以节点P处的啮合力为分析对象，并不计啮合轮齿间的摩擦力，可得：^tana人=旦=壬£cosaclxcosa直吿圆粒母轮传动各分力方向判断"I一主动轮转向"2—从动轮转向凡一主动轮径向力甩一从动轮径向力Fn—主动轮周向力F□—从动轮周向力b）斜齿轮:斜齿轮传动同样受径向力、周向力，其方向的判断与直齿轮相同，所不同的是斜齿轮传动有轴向力的作用。其方向的判断有两种方法：i种是画受力分析图，比较麻烦，另一种是用左右手法则判断,使用左右手法则吋，

3、通常用于主动轮上，即左旋齿轮用左手，右旋齿轮用右手，四指方向指向外加转矩方向，则大拇指方向即为轴向力方向（注意：是用于主动轮上）」、轮齿的受力分析COS0dcos0d、cos0Fa=耳tan0=?££口0人=厶=―込—ncosczndcosczncos0FtdiF'斜吿轮传动中各分力的方向判断上动齿轮的螺旋线方向和转向nI如图所示,试确定轮齿上各分力的方向。由于尸a*un卩，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角卩不宜选得过大，常在卩=8。〜20。之间选择。"2—从动轮的转向从动轮的螺旋线方向为左旋斤1一主动轮

4、径向力Fr2—从动轮径向力Fti-主动轮圆周力丹2—从动轮圆周力Fai-主动轮轴向力Fa2—从动轮轴向力c）圆锥齿轮传动：圆锥齿轮传动同样受径向力、周向力和轴向力的作用。径向力和周向力的方向判断也与直齿轮一样，其轴向力的作用方向小端指向大端。二、轮齿的受力分析直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图,将总法向载荷集中作用于齿宽中点处的法面截面内。化可分解为圆周力人，径向力巴和轴向力巴三个分力。各分力计算公式："mlF'=F.tana=-tanaF八=Feos&=-tanacos8X-Fh2Fa[=Ftm$=^-taii

5、asin8X-Fi2"ml27；ncosar7mlcosa直齿维占轮轮齿上各分力方向的判断轴向力几的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。•对直齿圆锥齿轮传动，已知主动轮1的转向如图所示，试确定啮合齿面个分力的方向。小一主动轮转向"2—从动轮转向歼

6、一主动轮径向力斤2—从动轮径向力&1一主动轮轴向力,Fal=Fr2几2—从动轮轴向力，Fa2=Fr

7、Fil—主动轮周向力Ft2—从动轮周向力由此可知，锥齿轮啮合时，其轮齿所受的轴向力始终指向锥齿轮的大端。d）蜗杆传动：蜗杆传动也受径向力、周向力和轴向力的作用。径向力和周向力

8、的方向判断仍然与直齿轮一样，其轴向力作用方向的判断和斜齿轮完全一样，一种是画受力分析图，另一种是用左右于-法则判断，即在主动轮上，左旋用左手，右旋用右手，四指方向指向外加转矩方向，贝IJ大拇指方向即为轴向力方向,蜗杆传动中蜗杆是主动件。在蜗杆传动中，蜗轮的周向力为蜗杆的轴向力，蜗轮的轴向力为蜗杆的周向力，二者为作用力与反作用力，大小相等方向相反。、蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮的受力分析相同，轮齿在受到法向载荷耳的情况下，可分解出径向载荷巴、周向载荷斤、轴向载荷乙。在不计摩擦力时，有以下关系：

9、2T代产鬥2=宁F/F严宁“2!1!Fd—Fq—Ft2tanoc代=〃2COS%COSyPFa2Fr2%Fal蜗杆传动受力方向判断〉tq蜗杆传动受力方向判断蜗杆的旋转方向和螺旋线方向如图所示，试判断蜗杆、蝎轮所受的径向力、周向力和轴向力的方向，以及蜗轮的旋转方向。径向力I=径向力片2周向力尺1=轴向力几2周向力尺2=轴向力凡1*相同点：以上儿种传动中，主动轮的外加转矩方向均与其转动方向一•致，周向力方向与英转动方向（或外加转矩方向）相反，径向力均指向各自的圆心。♦这里要特别注意：一对相互啮合的斜齿轮，英旋向相反，

10、叩一个斜齿轮是左旋的，与英配合的另一个斜齿轮一定是右旋的，反之亦然。而--对互相啮合的蜗轮蜗杆传动其旋向一定是相同的，即蜗杆如果是左旋的，那么与其配合的蜗轮也一定是左旋的，反z亦然。•齿轮（包括蜗轮蜗杆）旋向的判断方法:首先使齿轮的轴线方向与站立方向一致,旋。向左上方的为左