齒輪受力分析專題

1、齒輪受力分析專題豐縣中等專業(yè)學(xué)校機(jī)電部豐縣中等專業(yè)學(xué)校機(jī)電部-李春歌李春歌 受力情況分析：直齒齒輪受力情況只在兩個齒輪嚙合的時候會產(chǎn)生力的作用，受力情況分析：直齒齒輪受力情況只在兩個齒輪嚙合的時候會產(chǎn)生力的作用，嚙合齒的受力情況如圖所示：力（嚙合齒的受力情況如圖所示：力（Fn）的方向為嚙合點的法線方向。）的方向為嚙合點的法線方向。Fn可以分解為可以分解為徑向力徑向力Fr方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的輪心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的輪心。圓周力圓周力Ft1、主動輪：方向判定：圓周力對于主動輪來講是、主動輪：方向判定：圓周力對于主動輪來講是阻力其方向與主動輪在嚙合點

2、處的運動方向相反。阻力其方向與主動輪在嚙合點處的運動方向相反。2、從動輪：方向判定：圓周力對于從動輪來講是動、從動輪：方向判定：圓周力對于從動輪來講是動力其方向與主動輪的方向相反既與從動輪在嚙合點處力其方向與主動輪的方向相反既與從動輪在嚙合點處的運動方向一致。的運動方向一致。一、直齒齒輪的受力分析：一、直齒齒輪的受力分析：主反從同主反從同外嚙合平面圖畫法外嚙合平面圖畫法外嚙合內(nèi)嚙合平面圖畫法主動輪從動輪Fr1Fr2Ft1Ft2Fr2Fr1n2n1Ft1Ft2內(nèi)嚙合Fr1Fr2n1v2Ft1Ft2齒輪齒條傳動圓柱直齒輪和圓柱斜齒輪的優(yōu)缺點比較：圓柱直齒輪和圓柱斜齒輪的優(yōu)缺點比較： 圓柱直齒輪用于

3、平行軸傳動，齒輪嚙合與退出時沿著齒寬同時進(jìn)行，容易產(chǎn)圓柱直齒輪用于平行軸傳動，齒輪嚙合與退出時沿著齒寬同時進(jìn)行，容易產(chǎn)生沖擊，振動和噪音。生沖擊，振動和噪音。 圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動，還可用于交叉軸傳動（螺旋齒輪機(jī)構(gòu)）其圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動，還可用于交叉軸傳動（螺旋齒輪機(jī)構(gòu)）其特點：重合系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，齒輪強(qiáng)度高，適于重負(fù)載，相比直齒而言：特點：重合系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，齒輪強(qiáng)度高，適于重負(fù)載，相比直齒而言：斜齒有軸向力。斜齒有軸向力。 二、斜齒輪的受力分析二、斜齒輪的受力分析 受力情況分析：直齒齒輪受力情況只在兩個齒輪嚙合的時候會產(chǎn)生力的作用，受力情況分析：直齒齒輪受力情況只在兩

4、個齒輪嚙合的時候會產(chǎn)生力的作用，嚙合齒的受力情況如圖所示：力（嚙合齒的受力情況如圖所示：力（Fn）的方向為嚙合點的法線方向。）的方向為嚙合點的法線方向。Fn可以分解為可以分解為徑向力徑向力Fr方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的輪心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的輪心。圓周力圓周力Ft方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動一致，主反從同。方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動一致，主反從同。軸向力軸向力Fx方向的判定：主動輪的左右手定則來判定。方向的判定：主動輪的左右手定則來判定。主動輪的左右手定則：主動輪右旋用右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與主動輪的回主動輪的左右手定則：主動輪右旋用

5、右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與主動輪的回轉(zhuǎn)方向一致，大拇指所指的方向既是主動輪的軸向力方向，從動輪的軸向力方向與主動轉(zhuǎn)方向一致，大拇指所指的方向既是主動輪的軸向力方向，從動輪的軸向力方向與主動輪的軸向力方向相反。輪的軸向力方向相反。主動從動練習(xí)：練習(xí)：主主動動從動從動三、錐齒輪的受力分析三、錐齒輪的受力分析練習(xí)：練習(xí)：四、蝸桿傳動受力分析：四、蝸桿傳動受力分析：Fn可以分解為可以分解為徑向力徑向力Fr方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的軸心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點指向各自的軸心。圓周力圓周力Ft方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動一致，主反從同。方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動

6、一致，主反從同。軸向力軸向力Fx蝸桿的左右手定則：蝸桿右旋用右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與蝸桿的回轉(zhuǎn)方向蝸桿的左右手定則：蝸桿右旋用右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與蝸桿的回轉(zhuǎn)方向一致，大拇指所指的方向既是蝸桿的軸向力方向，蝸輪的軸向力方向與主動輪的軸向力一致，大拇指所指的方向既是蝸桿的軸向力方向，蝸輪的軸向力方向與主動輪的軸向力方向相反。方向相反。方向的判定：蝸桿的左右手定則來判定。方向的判定：蝸桿的左右手定則來判定。 在分析蝸桿和蝸輪受力方向時，必須先指明主動輪和從動輪（一般蝸桿為主動輪）；在分析蝸桿和蝸輪受力方向時，必須先指明主動輪和從動輪（一般蝸桿為主動輪）；蝸桿或蝸輪的旋向：左旋

7、或右旋；蝸桿的轉(zhuǎn)向和位置蝸桿或蝸輪的旋向：左旋或右旋；蝸桿的轉(zhuǎn)向和位置練習(xí)：練習(xí)： 傳動中，蝸桿傳動中，蝸桿(左旋左旋)主動，轉(zhuǎn)向如圖所示。圓柱齒主動，轉(zhuǎn)向如圖所示。圓柱齒輪為斜齒輪，為使輪為斜齒輪，為使、軸的軸向力平衡，試確定：軸的軸向力平衡，試確定：(1)蝸輪蝸輪2的螺旋線方向；的螺旋線方向；(2)齒輪齒輪3、4螺旋線方向；螺旋線方向；(3)蝸輪蝸輪2和齒輪和齒輪3所受軸向力方向；所受軸向力方向；(4) 軸上圓錐齒輪軸上圓錐齒輪6應(yīng)放置在左邊的位置應(yīng)放置在左邊的位置1或是右邊或是右邊 的位置的位置2？(5)在圖上畫出在圖上畫出5輪所受力的方向；輪所受力的方向；綜合題綜合題341265位置1位置2341265位置1位置2Fa1Fa2Fr1Fr2Ft1Ft2Fa3Fa4Ft4Ft3Fa5Fa6Ft5Ft6五五 兩級圓柱齒輪傳動的情況兩級圓柱齒輪傳動的情況輸入軸輸入軸輸出軸輸出軸中間軸中間軸n1n2n3Fa1Fa21234Fa3中間軸上兩個齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸承的受力中間軸上兩個齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸