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(gè)齒輪嚙合的時(shí)候會(huì)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(gè)齒輪嚙合的時(shí)候會(huì)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?yàn)閲Ш宵c(diǎn)的法線方向。）的方向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)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(diǎn)指向各自的輪心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點(diǎn)指向各自的輪心。圓周力圓周力Ft1、主動(dòng)輪：方向判定：圓周力對(duì)于主動(dòng)輪來講是、主動(dòng)輪：方向判定：圓周力對(duì)于主動(dòng)輪來講是阻力其方向與主動(dòng)輪在嚙合點(diǎn)

2、處的運(yùn)動(dòng)方向相反。阻力其方向與主動(dòng)輪在嚙合點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)方向相反。2、從動(dòng)輪：方向判定：圓周力對(duì)于從動(dòng)輪來講是動(dòng)、從動(dòng)輪：方向判定：圓周力對(duì)于從動(dòng)輪來講是動(dòng)力其方向與主動(dòng)輪的方向相反既與從動(dòng)輪在嚙合點(diǎn)處力其方向與主動(dòng)輪的方向相反既與從動(dòng)輪在嚙合點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)方向一致。的運(yùn)動(dòng)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(dòng)輪從動(dòng)輪Fr1Fr2Ft1Ft2Fr2Fr1n2n1Ft1Ft2內(nèi)嚙合Fr1Fr2n1v2Ft1Ft2齒輪齒條傳動(dòng)圓柱直齒輪和圓柱斜齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)比較：圓柱直齒輪和圓柱斜齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)比較： 圓柱直齒輪用于

3、平行軸傳動(dòng)，齒輪嚙合與退出時(shí)沿著齒寬同時(shí)進(jìn)行，容易產(chǎn)圓柱直齒輪用于平行軸傳動(dòng)，齒輪嚙合與退出時(shí)沿著齒寬同時(shí)進(jìn)行，容易產(chǎn)生沖擊，振動(dòng)和噪音。生沖擊，振動(dòng)和噪音。 圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動(dòng)，還可用于交叉軸傳動(dòng)（螺旋齒輪機(jī)構(gòu)）其圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動(dòng)，還可用于交叉軸傳動(dòng)（螺旋齒輪機(jī)構(gòu)）其特點(diǎn)：重合系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn)，齒輪強(qiáng)度高，適于重負(fù)載，相比直齒而言：特點(diǎn)：重合系數(shù)大，傳動(dòng)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(gè)齒輪嚙合的時(shí)候會(huì)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(gè)齒輪嚙合的時(shí)候會(huì)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?yàn)閲Ш宵c(diǎn)的法線方向。）的方向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)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(diǎn)指向各自的輪心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點(diǎn)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(dòng)一致，主反從同。方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動(dòng)一致，主反從同。軸向力軸向力Fx方向的判定：主動(dòng)輪的左右手定則來判定。方向的判定：主動(dòng)輪的左右手定則來判定。主動(dòng)輪的左右手定則：主動(dòng)輪右旋用右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與主動(dòng)輪的回主動(dòng)輪的左右手定則：主動(dòng)輪右旋用

5、右手、左旋用左手，四指彎曲的方向與主動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向一致，大拇指所指的方向既是主動(dòng)輪的軸向力方向，從動(dòng)輪的軸向力方向與主動(dòng)轉(zhuǎn)方向一致，大拇指所指的方向既是主動(dòng)輪的軸向力方向，從動(dòng)輪的軸向力方向與主動(dòng)輪的軸向力方向相反。輪的軸向力方向相反。主動(dòng)從動(dòng)練習(xí)：練習(xí)：主主動(dòng)動(dòng)從動(dòng)從動(dòng)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(dòng)受力分析：四、蝸桿傳動(dòng)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(diǎn)指向各自的軸心。方向的判定：外嚙合的徑向力有嚙合點(diǎn)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(dòng)一致，主反從同。方向的判定：同直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

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(dòng)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(dòng)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(shí)，必須先指明主動(dòng)輪和從動(dòng)輪（一般蝸桿為主動(dòng)輪）；在分析蝸桿和蝸輪受力方向時(shí)，必須先指明主動(dòng)輪和從動(dòng)輪（一般蝸桿為主動(dòng)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(dòng)中，蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿(左旋左旋)主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖所示。圓柱齒主動(dòng)，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(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的情況兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)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(gè)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(gè)齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸