齿轮传动受力分析.ppt

,齿轮传动受力分析,江苏省海安职业教育中心于友林,常见齿轮传动的类型,直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动蜗轮蜗杆传动,教学要求：,掌握四种常见齿轮传动受力大小关系及方向的判定方法；,重点与难点：,1、各类齿轮传动受力方向的判别方法；2、轮系传动中各轮受力分析方法；,综合提高,复习回顾,归纳总结,娴熟运用,学习目标,关联知识准备1,什么是径向力、圆周力和轴向力？,1.径向力就是由啮合点指向回转中心的力，也就是沿直径方向的力。用Fr表示。2.圆周力就是啮合点处沿圆周方向的力，也就是啮合点处切线方向的力，也称为切向力。其方向与主从动轮及回转方向有关。用Ft表示。3.轴向力就是沿着齿轮轴方向的力，其方向由齿轮的旋向及回转方向决定。用Fa表示。,Fr1,Ft1,Fa1,n1,Z1是主动齿轮，作逆时针n1旋转,1.直齿圆柱齿轮传动受力分析,Fr1=Fr2Ft1=Ft2无轴向力,径向力Fr:由啮合点指向各自的回转中心。圆周力Ft:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。轴向力Fa:无,分力方向,分力关系,n1,n2,Fr1,Fr2,Ft1,Ft2,请标出齿轮2的旋转方向,请问这是什么类型齿轮传动？,关联知识准备2,齿轮、蜗轮、蜗杆轮齿旋向的判别,右旋、左旋,右旋、左旋,(左旋),(右旋),右旋左旋,右旋左旋,右旋、左旋,右旋、左旋,(右旋),（左旋),请判断Z1、Z2的旋向?,轴线放水平旋向看八字,如何判断？这点非常重要，是我们进行齿轮受力分析以及判断齿轮旋转方向的基础,记牢：斜齿轮左右旋配对用蜗轮蜗杆齿旋同向走（一般在题目中只给出一个齿轮或蜗杆的旋向）,（右旋）,（左旋）,2.斜齿圆柱齿轮传动受力分析,Fr1=-Fr2Ft1=-Ft2Fa1=-Fa2,径向力Fr:由啮合点指向各自齿轮的回转中心。圆周力Ft:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。轴向力Fa:主动轮受力方向用左右手螺旋法则判定，从动轮受力方向与主动轮相反。,分力关系,分力方向,Fr1,Fr2,Ft1,Ft2,Fa2,Fa1,Ft1,Fr1,Fa1,斜齿轮传动所受到的径向力和轴向力与直齿圆柱齿轮规律一样,请在端面视图中标出两轮的Fr与Ft,斜齿圆柱齿轮传动时由于轮齿是倾斜的，所以有轴向力存在。轴向力方向如何判定呢？,什么是左右手螺旋法则呢？主动轮轮齿左旋用左手，轮齿右旋用右手。,方法是：主动轮轮齿右旋，伸右手，四指指向与齿轮回转方向一致，大拇指指向为齿轮所受轴向力方向。,3.直齿圆锥齿轮传动受力分析,Fr1=Fa2Fa1=Fr2Ft1=Ft2,分力关系,分力方向,径向力Fr:由啮合点指向各自的回转中心。轴向力Fa:由啮合点指向各自齿轮的大端（与齿轮转向无关，常作为隐含条件）圆周力Ft:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。,Fr1,Fr2,Fa1,Fa2,Ft1,Fr1,Fa1,Ft2,Fr2,Fa2,所受径向力方向仍然指向各自的回传中心，但是Fr1、Fr2不共线，一定相等吗？,直齿圆锥齿轮传动时，由于轮齿是沿锥面倾斜的，所以有轴向力存在。轴向力方向如何判定呢？,标出Z2旋转方向？（全班回答）,注意：一对啮合的锥齿轮旋转方向是箭头相对或箭尾相连,请仔细观察Fr、Fa、Ft的方向及大小关系,为什么Fr、Fa、Ft的方向及大小关系不是同“姓”相等呢？原因就是两轮轴线垂直。,4.蜗轮蜗杆传动受力分析,Fr1=Fr2Ft1=Fa2Fa1=Ft2,径向力Fr:由啮合点指向各自的回转中心。圆周力Ft:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)；从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。轴向力Fa:主动轮(蜗杆)受力方向用左右手螺旋法则。从动轮受力方向与Ft1相反。,分力关系,分力方向,Fa1,Fa2,Fr1,Fr2,Ft1,Ft2,注意：一般以蜗杆为主动件，常做为隐含条件,左右图中n2好像相“反”，为何？,注意：圆周力标注在圆形视图中,齿轮传动受力方向的判别,主动轮所受圆周力与转向相反(阻力)。从动轮所受圆周力与转向相同(动力)。,由啮合点指向各自的回转中心。,无,主动轮左右手螺旋法则；从动轮受力方向与主轮相反。,由啮合点指向大端,Fa1=Ft2Ft1=Fa2,如图，蜗杆1为右旋,试回答：若使、轴上所受轴向力足够小，问、轴的旋转方向分别为、；齿轮5、6的旋向分别为、；,例题解析,向左,向上,向右,向左,右旋,左旋,1、充分利用题目中已知条件，挖出题目中隐含条件2、蜗杆与蜗轮的啮合点（处）在何处3、传动链中一对齿轮相互啮合，分清主动件、从动件,各齿轮的受力图,Ft1,Fa2,Fa1,Fr2,Fr1,Ft2,Fr4,Ft3,Fr3,Fa3,Fa4,Ft4,Fr5,Fa5,Ft5,Ft6,Fr6,Fa6,课堂练习：斜齿轮与锥齿轮组合,右图所示为两级齿轮传动，齿轮1转向如图，试分析：1、若使中间轴上的轴向力足够小，3、4两齿轮的螺旋方向分别是、；2、作出各齿轮的受力图。,n2,n3,n4,Fa2,Fa3,左旋,右旋,各齿轮的受力图,Fa2,Fr2,Ft2,Fr1,Fa1,Ft1,Fa4,Fr4,Ft4,Fa3,Fr3,Ft3,课堂小结：,齿轮受力分析的问题一般以传动轴受轴向力最小为出发点展开讨论，解决的途径应充分利用已知条件(包含隐藏条件，如蜗杆传动中蜗杆必为主动轮、锥齿轮的轴向力必指向大端）寻找突破口，得到此轴上某一齿轮的轴向力，这样有关问题就会迎刃而解！,课后练习一：斜齿轮与蜗杆蜗轮组合,n2,n3,n1,Fa1,Fa2,Fa3,左旋,左旋,右旋,如图所示为斜齿圆柱齿轮与蜗轮蜗杆组成的传动，试分析：1、若使蜗杆轴上的轴承受轴向力足够小，则1、2两齿轮的旋向分别是、；2、作出A、B两啮合点各轮的受力图,各齿轮的受力图,Ft4,Fr4,Fa4,Fa3,Fr3,Ft3,Fa2,Fr2,Ft2,Fa1,Fr1,Ft1,n2,n3,n1,Fa1,Fa2,Fa3,左旋,如图，蜗杆1为右旋，试回答：1、若使轴上所受轴向力足够小，则、轴的旋转方向分别为:、。2、画出各齿轮的受