机械基础 第四版齿轮传动受力分析

1、齿能传动齿能传动4-64-6齿轮传动的受力分析齿轮传动的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析1斜齿圆柱齿轮的受力分析斜齿圆柱齿轮的受力分析2直齿圆锥齿轮的受力分析直齿圆锥齿轮的受力分析3直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析1 1、受力分析受力分析以节点 P 处的啮合力为分析对象，并不计啮合轮齿间的摩擦力，可得：11t12dTF tan2tan11t1r1dTFFcost1n1FF圆周力圆周力径向力径向力法向力（合力）法向力（合力）直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析Ft1Ft2n1n2Fr2Fr1O2O1n1主动主动从

2、动从动n2Ft1Ft2Fr1Fr2注：主动轮上的圆周力注：主动轮上的圆周力F Ft t与其速度方向相反；从动轮上的圆周力与其速度方向相反；从动轮上的圆周力F Ft t与其速度与其速度方向相同，径向力指向各轮的轮心方向相同，径向力指向各轮的轮心。2、力的方向、力的方向直齿圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析3、力的关系、力的关系根据作用力与反作用力的关系，作用在主动轮和从动轮上的各对应力的大小相等，方向相反即Ft1Ft2Fr2Fr1= =方向：方向：圆周力圆周力Ft主反从同主反从同 径向力径向力Fr指向各自的轮心指向各自的轮心斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受

3、力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析11t12dTF costann1r1tFFtant1x1FF说明：说明：由于由于FxFxtantan，为了不使，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角轴承承受的轴向力过大，螺旋角不宜不宜选得过大，常在选得过大，常在=8=82020之间选择。之间选择。111圆周力圆周力径向力径向力轴向力轴向力1 1、受力分析受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析111圆周力圆周力Ft主反从同主反从同 径向力径向力Fr指向各自的轮心指向各自的轮心 主动轮轮齿左旋（或右旋）伸左手（或右手）主动轮轮齿左旋（或右旋）伸左手（或右手），四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所

4、，四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的指即为主动轮所受的Fx1的方向，的方向，Fx2与与Fx1方向相方向相反。反。 轴向力轴向力Fx1主动轮左右手螺旋定则主动轮左右手螺旋定则2 2、力的方向力的方向斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析斜齿圆柱齿轮传动受力分析n1主动主动从动从动n2Ft1Ft2n1n2从动从动主动主动Fr2Fr1Fx1Fx2O2O1Fx1Fx2Ft1Ft2 F Fr r、F Ft t的判定与直齿轮相同的判定与直齿轮相同; ;轴向力轴向力F Fx1x1用左用左右判定法则判断右判定法则判断, ,从动轮从动轮F Fx x2 2与其相反。与其相反。直齿圆锥齿轮的受力分析直齿圆锥齿轮的受力分析直齿圆锥齿轮的受力分析直齿圆锥齿轮的受力分析 轮齿受力分析模型如下图：轮齿受力分析模型如下图：F Fn n可分解为圆周力可分解为圆周力F Ft1t1，径，径向力向力F Fr1r1和轴向力和轴向力F Fx1x1三个分力。三个分力。 各分力计算公式：各分力计算公式： costancos111trFFF1111sintansintxFFF1m1t12dTF 直齿圆锥齿轮的受力分析直齿圆锥齿轮的受力分析n1n2Fr1Fr2Fx1Fx2主动主动从动从动Ft1Ft2O 径向力、圆周力判定方法