齒輪傳動(dòng)受力分析

關(guān)于齒輪傳動(dòng)受力分析第一頁，共十七頁，2022年，8月28日任務(wù)一：各種齒輪傳動(dòng)受力分析（知識分析）

主動(dòng)輪上的圓周力Ft與其速度方向相反；從動(dòng)輪上的圓周力Ft與其速度方向相同，徑向力指向各輪的輪心。n2n1主動(dòng)從動(dòng)Ft1Ft2Fr1Fr2Ft1Ft2n1n2從動(dòng)主動(dòng)Fr2Fr1O2O11、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)第二頁，共十七頁，2022年，8月28日111

說明：由于Fx∝tanb,為了不使軸承承受的軸向力過大,螺旋角b不宜選得過大，常在b=8o～20o之間選擇。2、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析圓周力徑向力軸向力第三頁，共十七頁，2022年，8月28日n1主動(dòng)從動(dòng)n2Ft1Ft2n1n2從動(dòng)主動(dòng)Fr2Fr1Fx1Fx2O2O1Fx1Fx2Ft1Ft2

Fr、Ft的判定與直齒輪相同;軸向力Fx1用左右判定法則判斷,從動(dòng)輪Fx2與其相反。第四頁，共十七頁，2022年，8月28日

輪齒受力分析模型如下圖：Fn可分解為圓周力Ft1，徑向力Fr1和軸向力Fx1三個(gè)分力。

各分力計(jì)算公式：

3、直齒錐齒輪傳動(dòng)第五頁，共十七頁，2022年，8月28日n1n2Fr1Fr2Fx1Fx2主動(dòng)從動(dòng)Ft1Ft2O

徑向力、圓周力判定方法和直齒圓柱齒輪相同；軸向力Fx的方向總是由錐齒輪的小端指向大端。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日4、蝸輪蝸桿傳動(dòng)

蝸桿傳動(dòng)的受力分析與斜齒圓柱齒輪相似，輪齒的法向力Fn分解出徑向力Fr、周向力Ft、軸向力Fx。各力的計(jì)算如下：第七頁，共十七頁，2022年，8月28日n1Fx1n2n1Fr1Fr1Ft2Ft1Fx2Fr1Fr1n21221

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）；蝸桿或蝸輪的螺旋方向：左旋或右旋；蝸桿的轉(zhuǎn)向和位置。第八頁，共十七頁，2022年，8月28日

蝸桿與蝸輪輪齒上各方向判斷如下：

①圓周力的方向：主動(dòng)輪圓周力與其節(jié)點(diǎn)速度方向相反，從動(dòng)輪圓周力與其節(jié)點(diǎn)速度方向相同；

②徑向力的方向：由嚙合點(diǎn)分別指向各自軸心；

③軸向力的方向：蝸桿主動(dòng)時(shí)，蝸桿軸向力的方向由“主動(dòng)輪左、右手定則”判斷，即右旋蝸桿用右手（左旋用左手），四指順著蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向彎曲，大拇指指向即蝸桿軸向力的方向。蝸輪軸向力的方向與蝸桿圓周力方向相反。

第九頁，共十七頁，2022年，8月28日任務(wù)二：各種齒輪傳動(dòng)受力分析比較（知識歸納）第十頁，共十七頁，2022年，8月28日1、斜—斜齒輪傳動(dòng)的受力分析中間軸上兩個(gè)齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸承的受力。輸入軸輸出軸中間軸n1n2n3Fx1Fx21234Fx3n3任務(wù)三：綜合分析（知識應(yīng)用）第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日2、錐—斜齒輪傳動(dòng)的受力分析中間軸上兩個(gè)齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸承的受力。n3輸入軸n1Fx2234Fx3中間軸n21第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日任務(wù)四：實(shí)例講解（案例綜析）

2008單招理論第57題：題圖所示為一機(jī)械傳動(dòng)方案，Ⅰ軸為輸入軸，按圖中箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知：Z1=Z2=Z3=30，Z4=Z12=20，Z5=Z8=40，Z6=Z7=Z9=Z11=60，Z10=80，Z1、Z2和Z3為直齒圓錐齒輪，Z4、Z6為斜齒輪，Z12為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。分析該傳動(dòng)方案，回答下列問題：（第1~6小題每空1分，第7、8小題每空2分）。（1）圖中Z1、Z2和Z3構(gòu)成_________機(jī)構(gòu)。Z2所受的周向力________（垂直紙面向里、垂直紙面向外）。（2）齒輪Z1和Z2的嚙合條件為_________和_________。（3）如圖所示狀態(tài)下，螺母的移動(dòng)方向?yàn)開_____，齒條的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開_____。（4）該傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒條向左運(yùn)動(dòng)的速度有_____種。齒條快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)的傳動(dòng)比是______。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日（5）為了使Ⅱ軸上的軸向力盡可能小，齒輪Z6的旋向?yàn)?/p>

，Z6產(chǎn)生的軸向力方向?yàn)?/p>

。（6）若該傳動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上要求Ⅲ軸和Ⅳ軸的中心距為102mm，齒輪Z5的模數(shù)為2mm。則Z5和Z7這對齒輪傳動(dòng)應(yīng)為

（高度變位、正角度變位、負(fù)角度變位）齒輪傳動(dòng)。此時(shí)的嚙合角

（大于、小于、等于）分度圓上齒形角，Z7的齒廓形狀為

。（7）齒輪Z12的齒頂圓直徑da12=

mm，齒根圓直徑df12=

mm。（8）如圖所示狀態(tài)下，螺母移動(dòng)1mm，齒條移動(dòng)的