旋向問題統(tǒng)一統(tǒng)一的八字法

旋向問題統(tǒng)一統(tǒng)一的八字法

齒輪傳動(dòng),是一種機(jī)械傳動(dòng)齒輪傳遞是現(xiàn)代機(jī)械中最常用的傳動(dòng)式機(jī)械形式。這是一種使用齒輪交換運(yùn)動(dòng)和性能的機(jī)械傳動(dòng)。在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、各種機(jī)床及儀器、儀表工業(yè)中被廣泛地用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)除傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外,也可以用來把回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此,正確判斷齒輪傳動(dòng)受力方向、齒輪旋轉(zhuǎn)方向以及齒輪軸受力方向很重要。1.一般齒輪壓力的類型直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)等。2.齒輪傳動(dòng)的齒輪的旋轉(zhuǎn)角度齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)根據(jù)齒輪傳動(dòng)的類型,會(huì)產(chǎn)生徑向力、圓周力或軸向力。徑向力由嚙合點(diǎn)指向齒輪回轉(zhuǎn)中心的力,也就是沿直徑方向的力。常用用Fr表示。圓周力是嚙合點(diǎn)處沿圓周方向的力,也就是嚙合點(diǎn)處沿切線方向的力。也稱為切向力。一對嚙合傳動(dòng)的齒輪副中,主動(dòng)齒輪圓周力的方向與該點(diǎn)的線速度方向相反,從動(dòng)齒輪圓周力的方向與該點(diǎn)的線速度方向相同。用Ft表示。軸向力就是沿著齒輪軸向方向的力。其方向由齒輪的旋向及回轉(zhuǎn)方向共同決定。用Fa表示。3.一般齒輪壓分析3.1直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)阻力分析如圖1所示,一對直齒圓柱齒輪傳動(dòng),如果齒輪Z1是主動(dòng)輪,其旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針,其受力分析如下圖1。3.1.1旋轉(zhuǎn)角度和圓形d徑向力Fr:由嚙合點(diǎn)指向各自齒輪的回轉(zhuǎn)中心(齒輪軸線)。Fr1與Fr2方向相反。圓周力Ft:主動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)處切向速度方向相反(阻力);從動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)切向速度方向相同(動(dòng)力)。直齒圓柱齒輪傳動(dòng)軸向力Fa:無3.1.2分工力大小根據(jù)共點(diǎn)力系平衡原理,有:Fr1=-Fr2,Ft1=-Ft2,無軸向力。3.2斜齒圓柱齒輪壓裂分析3.2.1關(guān)于旋向的生成正確判別斜齒圓柱齒輪輪齒旋向是進(jìn)行齒輪受力分析以及判別齒輪旋轉(zhuǎn)方向的基礎(chǔ)。旋向問題,還有蝸輪、蝸桿以及螺紋等。筆者把有關(guān)旋向問題統(tǒng)一歸納成“八”字法。即“軸線放水平,旋向看八字”。所謂“八”字法就是:讓要判別的齒輪、蝸輪、蝸桿及螺紋的軸線水平,齒線(螺旋線)的傾斜與八字的筆畫比較,是左筆畫就是左旋,右筆畫就是右旋。3.2.2齒輪受軸向力方向已知斜齒輪(或蝸輪、蝸桿)輪齒的旋向及齒輪旋轉(zhuǎn)方向,用左右手螺旋法則判斷斜齒輪(或蝸輪、蝸桿)的受力方向。方法:主動(dòng)齒輪輪齒右旋,伸右手,四指繞軸并指向與齒輪回轉(zhuǎn)方向一致,大拇指指向?yàn)辇X輪所受軸向力方向。從動(dòng)齒輪所受軸向力方向與主動(dòng)齒輪軸向力方向相反。3.2.3旋轉(zhuǎn)角度相似阻力(1)分力方向徑向力Fr:由嚙合點(diǎn)指向各自齒輪的回轉(zhuǎn)中心(齒輪軸線)。圓周力Ft:主動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)切向速度方向相反(阻力),從動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)切向速度方向相同(動(dòng)力),如圖Ft2。軸向力Fa:主動(dòng)輪軸向力方向用左右手螺旋法則判定,該輪是右旋齒輪,用右手螺旋法則判斷,Fa1方向向右;從動(dòng)輪軸向力Fa2方向與主動(dòng)輪相反,Fa2方向向左。(2)分力大小根據(jù)共點(diǎn)力系平衡原理,有:Fr1=-Fr2;Ft1=-Ft2;Fa1=-Fa2。3.3直齒圓錐體的傳動(dòng)性能分析3.3.1齒輪傳動(dòng)的流變學(xué)特性徑向力Fr:由嚙合點(diǎn)指向各自的回轉(zhuǎn)中心(齒輪軸線)。直齒圓錐齒輪傳動(dòng)所受徑向力方向仍然指向各自的回傳中心,但Fr1、Fr2不一定相等。軸向力Fa:直齒圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí),由于輪齒是沿錐面傾斜,有軸向力存在,Fa1、Fa2的方向由嚙合點(diǎn)指向各自齒輪的大端(與齒輪轉(zhuǎn)向無關(guān),常作為隱含條件)。圓周力Ft:主動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)切向速度方向相反(阻力);從動(dòng)輪所受圓周力與嚙合點(diǎn)切向速度方向相同(動(dòng)力)。Ft1、Ft2方向。3.3.2分工力大小根據(jù)共點(diǎn)力系平衡原理,有:Fr1=-Fa2;Fa1=-Fr2;Ft1=-Ft2。3.4對羅茨斗的傳動(dòng)法的分析蝸輪蝸桿傳動(dòng),:一般主動(dòng)件為蝸桿,常作為隱含條件。3.4.1受油氣水機(jī)轉(zhuǎn)向與變形動(dòng)力轉(zhuǎn)向的強(qiáng)度徑向力Fr:由嚙合點(diǎn)指向各自的回轉(zhuǎn)中心(軸線),圓周力Ft:主動(dòng)輪所受圓周力與轉(zhuǎn)向相反(阻力);從動(dòng)輪所受圓周力與轉(zhuǎn)向相同(動(dòng)力),Ft1、Ft2的方向向右。注意:為了方便觀察,圓周力標(biāo)注在圓形視圖中。軸向力Fa:主動(dòng)輪(蝸桿)受力方向用左右手螺旋法則,Fa1的方向從動(dòng)輪Fa2方向與Ft1相反。3.4.2分工強(qiáng)度在以上分析的基礎(chǔ),根據(jù)共點(diǎn)力系平衡原理,有:Fr1=-Fr2;Ft1=-Fa2;Fa1=-Ft2。3.5齒輪受力分析蝸桿1為右旋,試回答:若使Ⅱ、Ⅲ軸上所受軸向力足夠小,問Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸的旋轉(zhuǎn)方向如何?齒輪5、6的旋向如何?并作出各齒輪的受力分析圖。分析:充分利用題目中已知條件,挖出題目中隱含條件;由圖正確分析蝸桿與蝸輪的嚙合點(diǎn)(處)在何處;齒輪(蝸輪蝸桿)相互嚙合時(shí),分清主動(dòng)件、從動(dòng)件。關(guān)于軸向力問題齒輪受力分析的問題一般