齿轮受力分析

齿轮受力分析
1图示为一锥齿轮、蜗杆蜗轮传动装置，小锥齿轮1为主动轮。

小锥齿轮1轮和蜗轮4的回转方向如图所示。

要求：(1) 分别用Ft、Fr、Fa三个力表示1、2、3、4轮的受力情况(包括作用点位置)。

(2) 锥齿轮2、蜗杆3轮的回转方向；蜗杆3、蜗轮4的螺旋方向。

2图所示为直齿锥齿轮–斜齿圆柱齿轮减速器，齿轮1主动，转向如图示。

锥齿轮的参数为m n=2mm，z1=20，z2=40，3.0= ψ；斜齿圆柱齿轮的参数为
R
m n=3mm，z3=20，z4=60。

试求：
（1）★画出各轴的转向；
（2）★为使轴Ⅱ所受轴向力最小，标出齿轮3、4的螺旋线方向；
（3）★画出轴Ⅱ上齿轮2、3所受各力的方向；
（4）若要求使轴Ⅱ上的轴承几乎不承受轴向力，则齿轮3的螺旋角应取多大（忽略摩擦损失）。

解:（1）轴Ⅱ、Ⅲ的转向已示于图中；
（2）齿轮3、4的螺旋线方向已示于题图解中，即z 3为右螺旋，z 4为左螺旋；
（3）齿轮2、3所受各力 F t2、F r2、F a2及F t3、F r3、F a3已示于图解图中；
（4）欲使轴Ⅱ上的轴承不承受轴向力，则要求|F a2|=|F a3|。

按题设忽略摩擦损失，有
5.040/20//1tan 211====z z u δ
所以453326'''?=δ 设轴I 输入转矩为20285.0)3.05.01()5.01(,1111??=?-=-=mz d d T R m ψ mm =34mm ，有
11111211111cos tan 17
cos tan 173422δαδαT F F F T T d T F t r a m t ======
15
cos cos /20322221
131323ββT T d iT d T F t =??=== ββββsin 15tan 15cos tan 1133T T F F t a ==
= 联立解方程式（1）、（2），得28725.0453326cos 20tan
1715cos tan 1715sin sin 15cos tan 1711111='''===δαββδαT T 故当β=531416'''?时，轴II 上的轴承可几乎不受轴向力。