齿轮传动的受力分析
直齿圆柱齿轮传动的受力分析和载荷计算
齿轮的受力方向： 根据齿轮的工作 状态，确定受力 方向是垂直于齿 轮轴线还是平行 于齿轮轴线。
齿轮的受力大小： 根据齿轮的工作 条件、材料、转 速等因素，计算 齿轮的受力大小。
齿轮的受力分析： 分析齿轮在传动 过程中所受到的 力，包括主动轮 上的驱动力和从 动轮上的阻力。
齿轮的受力计算： 根据齿轮的几何 尺寸、转速、材 料等因素，计算 齿轮的受力，为 齿轮的强度校核 和设计提供依据。
齿轮热效应：齿轮传动过程中的摩擦和发热，导致齿轮变形和热不平衡，引起齿轮振动和噪 声
齿轮制造误差：如齿形误差、齿距 误差等
齿轮动态特性：如固有频率、阻尼 比等
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装配误差：如中心距误差、轴线平 行度误差等
工作条件：如负载大小、转速高低、 润滑条件等
振动频率：分析齿轮的振动频率，判断是否符合设计要求。 振动幅度：测量齿轮的振动幅度，判断是否在允许范围内。 噪声等级：根据齿轮的噪声等级，评估其对环境的影响程度。 动态响应：分析齿轮的动态响应特性，评估其抗干扰能力和稳定性。
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齿轮的效率对于齿轮传动系统的性能和可靠性具有重要影响，是评估齿轮传动系 统性能的重要指标之一。
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在直齿圆柱齿轮传动中，其效率计算公式为：η=1-(d/D)，其中η为齿轮的效率， d为齿轮的分度圆直径，D为齿轮的齿传递的功率与输入功率之比 计算公式：效率=输出功率/输入功率 影响因素：齿轮的制造精度、润滑条件、传动装置的装配精度等 提高效率的方法：优化设计、提高制造和装配精度、改善润滑条件等
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
CONTENTS
齿轮传动、蜗杆传动受力分析
Fn αn
Fr = F’ tgαn
长方体底面
β
F’
F'
β
F’ αn :法向压力角
β : 节圆螺旋角
F’=Ft /cosβ
三、直齿圆锥齿轮传动
两齿轮在节点啮合，忽略摩擦力，将沿齿宽分布的载 荷等效变换为集中作用在齿宽中点的法向力，通常将 法向力分解为相互垂直的三个分力：切向力、径向力、 轴向力。
主动齿轮受力计算公式：
2000 1 T Ft1 d m1 Fr1 Ft1 t an cos 1 Fa1 Ft1 t an sin 1 Fbn Ft1 cos
从动齿轮受力计算公式：
Ft2
2000 2 T d m2
Fr2 Ft2 t an cos 2 Fa2 Ft2 t an sin 2 Fbn Ft2 cos
齿轮传动、涡轮传动的受力分析
目录
一、直齿圆柱齿轮传动
二、斜齿圆柱齿轮传动 三、直齿圆锥齿轮传动 四、蜗杆传动
一、直齿圆柱齿轮传动
2T1 法向力： Fn d1 cos
圆周力：
Ft
r
2T1 d1
径向力： F
Ft tan
2013-4-29
二、斜齿圆柱齿轮传动
（1）圆周力Ft的方向在主动轮上与运 动方向相反，在从动轮上与运动方向 相同； （2）轴向力Fa的方向按主动轮的螺旋 线方向和转向，用左、右手螺旋定则 来确定。 （3）主动轮右旋，用右手；左旋，用 左手：四指弯曲方向表示主动轮的回 转方向，其拇指所指方向即为主动轮 上轴向力Fa1的方向；从动轮的轴向力
n1 n2
左、右手定则：四指n1、拇指反向：啮合点v2→n2
练习：
Fr1 Ft2 Fa2 ⊙ Ft1 Fa1 x Fr2
齿轮传动受力分析
(4) Ⅲ轴上圆锥齿轮6应放置在左边的位置1或是右边的位置2？
(5)在图上画出5轮所受力的方向；
三、蜗杆传动 1、径向力Fr(Fr1,Fr2) 啮合点指向轮心 2、圆周力Ft 1) 主动轮Ft1 阻力，与蜗杆转向相反 2) 从动轮Ft2 动力，与蜗轮转向相同 3、轴向力Fx（Fx1，Fx2）左右手定则
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、Ⅲ轴的轴 向力平衡，试确定：(1)蜗轮2的螺旋线方向； (2)齿轮3、4螺旋线方向；(3)蜗轮2和齿轮3所受轴向力方向；
齿轮传动的三个受力分析 1、径向力Fr(Fr1,Fr2) 啮合点指向轮心 2、圆周力Ft
1) 主动轮Ft1 阻力，与蜗杆转向相反
2) 从动轮Ft2 动力，与蜗轮转向相同 3、轴向力Fx（Fx1，Fx2） 左右手定则 注：直齿圆柱齿轮无轴向力 直齿锥齿轮轴向力：小端指向大端
一、直齿圆柱齿轮传动
1、径向力Fr(Fr1,Fr2) 啮合点指向轮心 2、圆周力Ft
1) 主动轮Ft1 阻力，与蜗杆转向相反
2) 从动轮Ft2 动力，与蜗轮转向相同
二、斜齿圆柱齿轮传动
1、径向力Fr(Fr1,Fr2)
啮合点指向轮心 2、圆周力Ft 1) 主动轮Ft1 阻力，与蜗杆转向相反 2) 从动轮Ft2 动力，与蜗轮转右手定则
三、锥齿轮传动 1、径向力Fr(Fr1,Fr2) 啮合点指向轮心 2、圆周力Ft 1) 主动轮Ft1 阻力，与蜗杆转向相反 2) 从动轮Ft2 动力，与蜗轮转向相同 3、轴向力Fx（Fx1，Fx2） 直齿锥齿轮轴向力：小端指向大端
齿轮传动的方向及受力分析
高淳县“人才强教”工程公开课齿轮传动的方向及受力分析教师：孙长云二○○八年十二月十一日高淳县“人才强教”工程公开课教案教学环节与主要说明教学活动复习一、齿轮传动的受力说明：一对相互啮合的齿轮在传动过程中，主动轮给从动轮一个作用力，作用力的方向垂直于从动轮的齿面，即法向力。
复习二、各种齿轮传动的受力分解：1、直齿圆柱齿轮传动：可以分解成径向力和周向力；2、斜齿圆柱齿轮传动：可以分解成径向力、周向力和轴向力；3、对于锥齿轮传动：可以分解成径向力、周向力和轴向力；4、对于蜗杆传动：可以分解成径向力、周向力和轴向力；教师：作图说明学生：分析讨论教师：适当提问学生：回答图11复习三、各种齿轮传动受力分析比较齿轮传动类型分力关系分力判定方法径向力（F r）周向力（F t）轴向力（F a）直齿圆柱齿轮传动F t1=- F t2F r1=- F r2由接触点指向轮心对主动轮来说是阻力，其方向与主动轮的运动方向相反；对从动轮来说是动力，其方向与从动轮运动方向相同无斜齿圆柱齿轮传动F t1=- F t2F r1=- F r2F a1=- F a2主动轮的左（右）手定则直齿圆锥齿轮传动F t1=- F t2F r1=- F a2F a1=- F r2由接触点指向大端或F r1=- F a2F a1=- F r2蜗杆蜗轮传动F t1=- F a2F r1=- F r2F a1=- F t2F t1=- F a2F a1=- F t2复习四、综合举例讲解2008单招机电第57题：题57图所示为一机械传动方案，Ⅰ轴为输入轴，按图中箭头所示方向转动。
已知：Z1=Z2=Z3=30，Z4= Z12=20，Z5= Z8=40，Z6=Z7= Z9= Z11=60，Z10=80，Z1、Z2和Z3为直齿圆锥齿轮，Z4、Z6为斜齿轮，Z12为标准直齿圆柱齿轮。
分析该传动方案，回答下列问题：（第1~6小题每空1分，第7、8小题每空2分）。
（1）图中Z1、Z2和Z3构成机构。
齿轮传动受力分析
任务三：综合分析（知识应用）
1、斜—斜齿轮传动的受力分析
n1
输入轴
中间轴 n2
n3
3
Fx2
3 Fx3
4
1
2
2
Fx1
输出轴
n3
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力。
2、锥—斜齿轮传动的受力分析
输入轴
n1
中间轴
Fx2
n2
2
1 3
3
Fx3
n3
4
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力。
（5）为了使Ⅱ轴上的轴向力尽可能小，齿轮Z6的旋向为
轴向力方向为
。
，Z6产生的
（6）若该传动系统在结构上要求Ⅲ轴和Ⅳ轴的中心距为102 mm，齿轮Z5的
模数为2mm。则Z5和Z7这对齿轮传动应为
（高度变位、正角度变位、
负角度变位）齿轮传动。此时的啮合角
（大于、小于、等于）分度
圆上齿形角，Z7的齿廓形状为
各力的计算Fx1 Ft2
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr2
Fr2 Ft 2 t a n
2
2
n2
Fr1
Fx1
Ft2
n1
Fr1
1
n2 Fr1
Fx2
Ft1
n1 1 Fr1
在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动轮（一般蜗 杆为主动轮）；蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右旋；蜗杆的转向和位置。
蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下：
① 圆周力的方向：主动轮圆周力与其节点速度方向相反，从 动轮圆周力与其节点速度方向相同；
② 径向力的方向：由啮合点分别指向各自轴心； ③ 轴向力的方向 ：蜗杆主动时，蜗杆轴向力的方向由“主 动轮左、右手定则”判断，即右旋蜗杆用右手（左旋用左手），四 指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力的方向。 蜗轮轴向力的方向与蜗杆圆周力方向相反。
齿轮受力分析例题
Ft1
Fr1
Fr2
Ft2
从动
主反从同
n1 n2
2、斜齿圆柱齿轮
主动
O Fx1
Ft2 1 Fr2
O
从动
2
n
1
Fr1 Ft1
Fx
n2
2
主动
n1
Ft1
Fr1
Fx
1
Fx
Fr2 Ft2 2
n2
从动
Ft 、Fr的判定与直齿轮相同。 Ft 主反从同
主动轮 轴向力Fx1左旋用左手；右旋用右手判断。从动轮Fx2与其相反。
5、各种齿轮传动受力分析比较
受力名称齿轮类型
圆周力 Ft
径向力 Fr
轴向力 Fx
对主动轮来说 直 齿 圆 柱 齿 轮 传是动阻力，其方
向与主动轮在 啮合点处的运 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传动动方向相反； 对从动轮来说 是动力，其方 直 齿 圆 锥 齿 轮 传向动与从动轮在 啮合点处的运
（主动方反向从一同致）
6
Fr6 Ft6 Ⅲ
位置1 位置2
3 2
例题2
如图所示为一机械传动方案，Ⅰ轴为输入轴，按图中箭头所示方向 转动。已知： Z1、Z2和Z3为直齿圆锥齿轮，Z4，Z6为斜齿轮，Z12为 标准直齿圆柱齿轮。分析该传动方案，回答下列问题：
（1）Z2所受的圆周垂力直纸（面垂向直外 纸面向里、 。
（2）为了使Ⅱ轴上的轴向力尽
可能小，齿轮Z6的旋向为
，Z6产右生旋的轴向力方向为
。
向上
（3）如图所示状态下，螺母的
移动方向为
向为 。
，齿条向的下运动方
（4）齿轮Z1和Z2的啮向合条右件为
和。
课堂小结
齿轮受力综合分析
齿轮受力综合分析齿轮是一种常用的机械传动元件，主要用于将一个轴上的动力或运动传递给另一个轴。
齿轮的工作原理是利用两个齿轮之间的啮合来传递动力和转矩，因此齿轮的强度和刚度是十分重要的。
齿轮传动在使用的过程中，由于外界的作用，会受到不同方向的力和力矩的作用，因此齿轮在设计时需要考虑各种力和力矩的综合作用。
齿轮的受力综合分析就是针对齿轮在使用过程中受到的各种力和力矩进行分析和计算，以确保齿轮能够安全、稳定地工作。
下面将介绍齿轮受力综合分析中需要考虑的各种因素。
1. 齿轮轴向力对于两个相啮合的齿轮，轴向力是沿着齿轮轴线方向上的力。
轴向力的大小和方向取决于齿轮在传递动力时所受的载荷和加速度，以及齿轮位置和啮合角度等因素。
一般情况下，齿轮所受的轴向力都会导致轴承的不必要负荷，因此在设计和制造齿轮时需要考虑这一因素。
齿轮切向力是指沿齿轮齿向方向的力，它与齿轮的强度和刚度密切相关。
齿轮工作时，由于啮合处的弯曲应力和拉伸应力的作用，会产生齿面接触处的切向力，这对齿轮的耐磨性和稳定性都有很大的影响。
因此，在设计齿轮时需要根据切向力的大小和方向制定相应的强度和刚度要求。
3. 齿轮弯曲应力齿轮在工作时会产生弯曲应力，主要集中在齿根和齿尖处。
由于齿轮的齿根处和齿谷处是应力集中部位，因此设计时需要特别注意这些位置的强度和刚度。
4. 齿轮振动齿轮振动是指齿轮在工作时由于啮合错位或不平衡造成的振动。
振动会导致齿面磨损加剧，甚至引起齿面的破坏。
因此在设计齿轮时需要考虑振动的影响，采取相应的措施进行消除或控制。
综合以上因素，在设计齿轮时需要根据所要传递的动力和转矩大小、啮合角度、齿数等因素，结合材料强度和制造工艺等因素进行综合分析和计算，以确保齿轮能够在安全、稳定的工作状态下工作。
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；
学习目标
从动轮受力方向与Ft1相反。
齿轮传动受力方向的判别
受力名称 齿轮传动类型 直齿圆柱齿轮传动
轴向力Fa
圆周力Ft
径向力Fr
斜齿圆柱齿轮传动
直齿圆锥齿轮传动
主动轮所 受圆周力 主动轮左右手螺旋法则； 与转向相 从动轮受力方向与主轮相反。 反(阻力)。 从动轮所 受圆周力 由啮合点指向大端 与转向相 同(动力)。 F =－F
复习回顾
综合提高 归纳总结 娴熟运用
关联知识准备1 什么是径向力、圆周力和轴向力？
Z1是主动齿轮，作逆时针n1旋转
Ft1
n1
Fr1
Fa1 n1
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。
关联知识准备2 齿轮、蜗轮、蜗杆轮齿旋向的判别 Z1
Z2
请判断Z1、Z2的旋向?
Z5
如何判断？
(左旋) 右旋、左旋 Z3 右 （ 旋 右 旋 左 ） 旋 (右旋) 右旋、左旋
Z6
(右旋) 右旋、左旋
Z4 右 （ 旋 左 旋 左 ） 旋
齿轮传动受力
(2) 确定齿轮2 、3、 4 的轮齿旋向，要求轴Ⅱ上 两斜齿轮所受轴向力可相互抵消一部分；
(3) 标出齿轮2 、3 所受各分力的方向。 解：输出轴的转向、齿轮2、 3、 4 轮齿的旋向以 及齿轮2 、3 所受各分力的方向见图5-4。 解题要点：
(1) 中间轴上两轮轮齿旋向相 同 要想使轴Ⅱ上两斜齿轮 所受轴向力相互抵消一部分， 以减小中间轴上轴承的轴向 载荷，必须得使该轴上的两
10.普通斜齿圆柱齿轮的螺旋角取值范围是多少？为 什么人字齿轮和双斜齿轮的螺旋角可取较大的数值？
11. 选择齿轮齿数时应考虑哪些因素？ 12. 在锥-柱齿轮传动中，应将锥齿轮放在高速级还 是低速级？为什么？ 13.某开式齿轮传动发生轮齿折断，试提出可能的改 进措施（要求提出5种）。 14. 圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、直齿锥齿轮的标准模
2. 标准直齿圆柱齿轮传动中，轮齿弯曲强度计算中
的齿形系数只决定于_______。
A. 模数m C. 齿宽系数φd
B. 齿数z
D. 齿轮精度等级
答案
3. 一对齿轮传动，已知齿数 z1< z2，则当它们相啮
合时，齿面接触应力_____。
A.σH1> σH2 C. σH1< σH2
B. σH1= σH2
6. 一对标准钢制直齿圆柱齿轮传动，已知z1 ＜ z2， 问两齿轮轮齿的接触应力是否相等？弯曲应力是否 相等？为什么？ 7. 为什么轮齿弯曲疲劳裂纹常发生在齿根受拉伸侧？
8. 什么是齿形系数？它与哪些因素有关？直齿、斜 齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮的齿形系数各应按齿轮的 什么参数选取？
9.什么叫硬齿面齿轮？什么叫软齿面齿轮？各适用 于什么场合？
数情况下是正确的，唯一例外的是对于圆柱内齿轮其径向力Fr 应为背离其轮心。
齿轮传动受力分析
对于锥齿轮和蜗杆传动中产生的轴向力和径向力，需要对支撑结构进行强度校核。这包括轴承、轴和箱 体等结构的强度校核，以确保它们能够承受相应的载荷并正常工作。
06
齿轮传动优化设计及实例 分析
优化设计目标与方法
减小齿轮传动误差
通过优化齿轮参数和啮合条件，降低传动误差，提高传动精度。
齿轮传动作用
实现平行轴、相交轴或交错轴之 间的动力和运动传递，具有结构 紧凑、效率高、寿命长等优点。
齿轮类型及其特点
01
02
03
圆柱齿轮
分为直齿、斜齿和人字齿， 用于平行轴之间的传动， 具有结构简单、制造方便 等特点。
圆锥齿轮
分为直齿、斜齿和曲线齿， 用于相交轴之间的传动， 具有重合度大、传动平稳 等特点。
连续性啮合
斜齿圆柱齿轮的啮合是连续的，即在整个啮合过程中，至 少有两个或两个以上的轮齿同时参与啮合，从而提高了传 动的平稳性和承载能力。
啮合角变化
随着齿轮的旋转，啮合角会发生变化，导致切向力、径向 力和轴向力的方向和大小也发生变化。
切向力、径向力和轴向力计算
01
切向力计算
切向力是齿轮传递扭矩时产生的力，其大小与齿轮的模数、压力角和传
圆周力
蜗杆作为主动件，通过齿面接触将动力传递给蜗轮，产生圆周力。圆周力的大小与传递的 扭矩和蜗轮的半径有关。
锥齿轮和蜗杆强度校核
弯曲强度校核
对于锥齿轮和蜗杆，需要进行弯曲强度校核，以确保齿根弯曲应力在许用范围内。弯曲强度校核通常涉及齿轮的模数 、齿数、压力角和许用应力等参数。
接触强度校核
锥齿轮和蜗杆的接触强度校核是为了保证齿面接触应力在许用范围内。接触强度校核需要考虑齿轮的载荷、齿宽、齿 面硬度和许用接触应力等因素。
齿轮传动蜗杆传动受力分析
Fr = F’ tgαn
Fa
β
F’
长方体底面
αn :法向压力角
β : 节圆螺旋角
F’=Ft /cosβ
三、直齿圆锥齿轮传动
两齿轮在节点啮合，忽略摩擦力，将沿齿宽分布的载
荷等效变换为集中作用在齿宽中点的法向力，通常将
法向力分解为相互垂直的三个分力：切向力、径向力、
轴向力。
主动齿轮受力计算公式：
从动齿轮受力计算公式：
n2 v2
已知：n1、旋向→n2
n1
左、右手定则：四指n1、拇指反向：啮合点v2→n2
练习：
右旋
Fr1
Ft2 ⊙ Ft1
n1
Fax2
Fa1 Fr2
n2
Fr1 Fa1 x n1 Fa2 · Ft2 Ft1
n2 Fr2
2 1Ⅰ
已知：蜗杆轴Ⅰ为输入，大锥齿轮轴
3
Ⅱ为输出，轴Ⅲ转向如图。
Ⅱ
4 试：确定各轮转向、旋向及受力。
Ft1
2000T1 d m1
Fr1 Ft1 tan c os1
Fa1 Ft1 tan sin 1
Fbn
Ft1
c os
Ft2
2000T2 dm2
Fr2 Ft2 tan c os 2
Fa2 Ft2 tan sin 2
Fbn
Ft2
c os
各个分力方向的确定：
对于主动齿轮，切向力方向与节点运动方向相反；对于从动齿轮，切 向力方向与节点运动方向相同； 径向力方向均由节点垂直指向各自的轴线；
Fa2与主动轮上轴向力Fa1的方向相反。
斜齿圆柱齿轮轮齿的受力分析
斜齿圆柱齿轮轮齿所受总法向力Fn可分解为三个分力:
齿轮传动的方向及受力分析
直尺、铅笔
（五）教学过程：
活动一:各类型齿轮传动的受力情况分析
1、逐个分析各类型齿轮传动的受力情况
1）、直齿圆柱齿轮传动
2）、斜齿圆柱齿轮传动
3）、直齿圆锥齿轮传动受力名称
齿轮类型
轴向力Fa
圆周力Ft
径向力Fr
直齿圆柱齿轮传动
无
主动轮所受圆周力与转向相反。
2）、画出各齿轮的受力图。
类型4、齿轮传动的综合组合
例：如图，蜗杆1为右旋，试回答：
1）、若使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力足够小，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴的旋转方向分别为、________、_______、________；齿轮5、6的旋向分别为_______、________；
2)、画出各齿轮的受力图。
活动三：学生自我总结与反思
从动轮所受圆周力与转向相同。
由啮合点指向各自的回转中心。
斜齿圆柱齿轮传动
主动轮左右手法则
直齿圆锥齿轮传动
由啮合点指向大端
蜗杆蜗轮传动
Fa1=－Ft2
Ft1=－Fa2
活动二:探讨常见的齿轮传动受力题类型
类型1、斜齿轮与锥齿轮组合
例：右图所示为一两级齿轮传动，齿轮1转向如图，试分析：
1）、若使中间轴上的轴向力足够小，则3、4两齿轮的螺旋方向分别是______和________。
齿轮传动的方向及受力分析
一、教育背景与设计理念
机电专业综合理论考试大纲对齿轮传动受力分析作出明确的“掌握”要求，在近年来的考试中也常出现此类考题，而目前学生在综合解决这一类问题上困难较大，因此在第一轮复习中很有必要对这一话题专题探讨，加深学生对它的认识和理解。教学中主要以学生为主体解决问题，教师只起组织和引导工作。
齿轮传动受力分析(补)
齿轮传动受力分析（补）齿轮传动受力分析是传动机械设计过程中必不可少且重要的步骤。
齿轮传动特性决定了齿轮各种受力状态。
任何一个受力状态下的齿轮都会受到外界不同形式的受力作用，需要进行受力分析和识别各种受力的作用，从而工程设计者可以依据受力状况来判断齿轮的强度和承载能力是否能满足工程使用的要求。
齿轮传动的受力的来源主要有内外力扭矩、载荷再力和热膨胀压力三种。
其中，内外力扭矩和载荷再力是决定齿轮受力状况的两个因素。
内力扭矩是齿轮传动系统中必经因素，是齿轮受力的主要来源。
外力扭矩是指齿轮系统外部的动力源，例如异步电动机的初始动力，将直接作用于齿轮上，驱动旋转，使齿轮系统具有传动功能，而载荷再力是通过齿轮传动上的运动物体产生的受力，例如，当齿轮的轴线上的传动装置传动一个重物时，重物给予齿轮系统以反作用力，使其受到这个重物所施加的载荷再力。
此外，热膨胀压力也是齿轮受力来源之一，热膨胀压力是当齿轮传动系统受到持续长时间驱动和加热影响时，齿轮系统因热变形而产生的受力。
由于热膨胀受力和内外力扭矩和载荷再力之间关系复杂，齿轮传动受力分析时，必须考虑热膨胀受力的影响。
齿轮传动的受力分析主要由齿轮系统运动力学理论、齿轮系统在减速机体系中的动力学性能和齿轮系统动力传动时的受力情况组成。
其中，齿轮系统的运动力学理论多以实体力学分析为基础，包括齿轮系统运动原理、摩擦噪声分析、齿轮传动效率分析、参考齿轮受力学分析等方面，来对齿轮受力情况进行研究和分析，以便更好地掌握齿轮传动系统的受力情况，设计更高效的齿轮传动系统。
此外，现代数字技术的发展带给了齿轮传动系统更多的受力分析工具，比如数字动力学分析可以准确地模拟和研究齿轮传动系统受力情况，使齿轮系统的模型设计和优化更加容易。
另外，还可以做台架试验以评估齿轮传动实际状况，从而更好地控制齿轮传动系统受力情况并保证高效率传动性能。
总之，齿轮传动受力分析是传动机械设计过程中必不可少的一环，根据齿轮的受力状况，及时采取有效措施可以较好地分析研究和控制齿轮传动系统，以提高齿轮传动性能和实现高效率传动，从而保证工程使用的需求。
传动受力分析范文
传动受力分析范文传动受力分析是指对于传动系统中的各种受力进行分析和计算，包括轴承载荷、齿轮受力、皮带张力等。
传动受力分析对于传动系统的设计和优化至关重要，它可以帮助工程师了解传动系统中的受力情况，并根据受力分析的结果来确定传动元件的尺寸和材料，以确保传动系统的可靠性和寿命。
在进行传动受力分析时，首先要明确传动系统的工作条件和设计参数，包括输入转速、输出转速、传动比、传动方式等。
然后，根据传动系统的结构和布置，确定受力分析的对象和计算方法。
对于齿轮传动，受力分析通常从两个方面进行：齿轮本身的受力和齿轮轴的受力。
齿轮本身的受力主要包括齿面接触力、轴向力和弯曲力。
齿轮的齿面接触力是由于传动过程中齿轮齿面之间的相互作用引起的，它取决于齿轮的模数、齿数、齿面系数等因素。
齿轮的轴向力是由于齿轮轴向运动引起的，它将齿轮推离齿轮轴的中心线，产生一定的轴向接触力。
齿轮的弯曲力是由于齿轮自身的载荷和传动力矩引起的，它将齿轮弯曲，并在齿面上引起一定的接触应力。
齿轮轴的受力通常包括弯曲力和扭转力。
齿轮轴的弯曲力是由于齿轮的载荷和传动力矩引起的，它使齿轮轴弯曲，并在轴的各个截面上引起一定的应力。
齿轮轴的扭转力是由于传动力矩的作用引起的，它使齿轮轴扭转，并在轴的表面上引起一定的剪应力。
齿轮传动的受力分析可以通过理论计算、有限元分析等方法进行。
对于带传动，受力分析的主要内容是皮带的张力。
皮带的张力是由于传动力矩的作用引起的，它使皮带产生一定的张力，并在皮带的横截面上引起一定的应力。
皮带的张力取决于传动力矩、传动方式、皮带材料和尺寸等因素。
皮带传动的受力分析可以通过理论计算、试验测量等方法进行。
传动受力分析还需要考虑传动系统的动态特性和传动元件的寿命。
传动系统的动态特性包括振动、噪声和动态载荷等，可以通过有限元分析、模态分析等方法进行评估。
传动元件的寿命取决于其受力状况和材料强度等因素，可以通过材料试验和疲劳寿命分析等方法进行评估。
齿轮传动的受力分析
齿轮传动的受力分析齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其主要特点在于能够有效地将输入轴的旋转速度转换为输出轴的旋转速度，并将旋转力矩进行传递。
齿轮传动具有传递功率大、传动效率高、运转平稳、使用寿命长等优点，广泛应用于机械制造领域。
齿轮传动的受力分析是研究齿轮传动力学特性的重要内容，这主要涉及到力矩传递、载荷分配、齿面接触等方面的问题。
以下将简要介绍齿轮传动的受力分析过程。
一、齿轮传动的力矩传递在齿轮传动中，力矩是通过齿轮齿面间的接触传递的。
因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要先求出齿轮的齿面接触力，从而确定齿轮传递的力矩。
齿轮齿面间的接触力主要由两部分组成：正向接触力和切向接触力。
正向接触力是指沿着齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的轴向载荷；切向接触力是指垂直于齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的扭矩。
在齿轮传动的受力分析中，通常采用Hertz接触理论来求解齿轮齿面间的接触力。
Hertz接触理论认为，在齿轮齿面间的接触区域内，应力分布呈现出一个类似于椭圆形的曲面。
根据该曲面的形状和大小，可以计算出齿轮齿面间的接触应力和接触面积。
一般来说，齿轮齿面间的接触应力越大，接触面积越小，齿轮的寿命就越短。
二、齿轮传动的载荷分配在齿轮传动中，不同的齿轮会承受不同的载荷，其原因主要是由于齿轮的尺寸、材料、齿形等不同。
因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要对齿轮的载荷分配进行研究。
齿轮载荷分配的主要方法有两种：按齿数配载法和按力配载法。
按齿数配载法是指根据齿轮的齿数比例来确定齿轮的载荷分配，这种方法简单、实用，但往往不能考虑到齿轮的实际情况。
按力配载法是指根据齿轮的载荷情况来计算其分配比例，这种方法更为精确，但需要进行较复杂的数学计算。
三、齿轮传动的齿面接触齿面接触是齿轮传动中的一个重要问题，直接影响到齿轮的使用寿命和传动效率。
在齿轮传动的受力分析中，需要关注齿面接触区域的形状、大小、位置等因素，并采取相应的措施来避免齿面接触问题的发生。
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ω2 （从动） N2 αt t
d2 2
t N1 Fn
Fn
c
d1 T1 2
N1
★方向： 圆周力Ft—主反从同
α
ω1 （主动） O
1
径向力Fr—指向各自的轮心
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
直齿圆柱齿轮强度计算1
图示直齿圆柱齿轮，轮1主动，转向如图，试在图中标出Ft1 Ft2 Fr1 Fr2的方向。
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
圆周力
Ft 2 T1 d1
O2 α
2 T1 d1 tan
O2 α Fn N2 Fr α t c Ft d1 2 ω1 O1 （主动） α
径向力 F r F t tan 法向力（合力）
n1
圆周力Ft—主反从同 径向力Fr—指向各自的轮心 轴向力Fa—主动轮左右手螺旋法则
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，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方 向，Ft2与Fa1方向相反。
普通蜗杆传动的承载能力计算2
Ft 1 F a 2
2 T1 d1
2T 2 d2
αn Fn1 T2= T1 i η d1 α γ Fa1 γ d2 n2
F a 1 Ft 2
Ft1
Fr1 P
P Ft2
Fr1 Ft1 P n1 Fr2 Fa1 Fa2
F r 1 F r 2 Ft 2 tan
Fr1
Ft1 × Fa2 Fa2
n1 F Ft1 × r1 Fa1 ⊙ Ft2 Fr2
Fa1 Ft2
ω1
⊙ Fr2ω22源自§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
图示展开式二级齿轮传动，轮Ⅰ主动，转动方向如图所示。试在图中标 出轴Ⅱ上轴向力的方向, ★注意螺旋角旋向的选择。
1 Fa1 Fa2
n1
Fa3
1
3
2 Fa4
Fa1
Fa3
Fa2 3 Fa4
2
4
×
4
√
★结论：在展开式二级齿轮传动中，欲使中间轴上的轴向力相互抵消一 部分，应将中间轴上两齿轮设计为旋向相同。
§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算
二、轮齿的受力分析
§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算
二、轮齿的受力分析
Fa2
2
Fr2
Ft2 × ⊙ Ft1 Fr1
Fn F' cos n 2 T1 d 1 cos n cos
2 T1 d 1 co s t co s b
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
图示平行轴斜齿轮传动，轮1主动，转动方向如图所示。试在图中标出
Ft1 Ft2 Fr1 Fr2 Fa1 Fa2的方向。
1
直齿圆柱齿轮强度计算1
1
ω1
Fr1 Ft1 Ft1 × ⊙ Ft2 Fr2 Fr1
Ft2 Fr2
ω2
2
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 一、轮齿的受力分析
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 一、轮齿的受力分析 Fr
圆周力Ft—主反从同
Ft 2 T1 d1
径向力Fr—指向各自的轮心
F ' F
t
Fa
Fa1
Fn 直齿圆柱齿轮强度计算1 α F' F r1 Ft1 Fa1 P
n1
T1
1
δ1
Ft －圆周力， ★主反从同
Fn
Ft
2 T1 d m1
Fr －径向力， ★指向各自的轮心 Fa －轴向力
★ 指向锥齿的大端
F r 1 F a 2 Ft tan cos 1
F a 1 F r 2 Ft tan sin 1
c
αn t
Fn β α Fn
b
cos
2 T1 d 1 cos 2 T1 tan n d 1 cos
β F' ω1 T1
d1
Ft
F r F ' tan n
轴向力Fa—主动轮左右手螺旋定则
F a F t tan 2 T1 tan d1
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，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
课堂练习：
图示同轴式二级齿轮减速器，轮1主动，转动方向如图所示。 试在图中：①标出轴Ⅱ上两齿轮的螺旋角旋向，使轴Ⅱ上的轴向 力相互抵消。②标出各齿轮上的轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4。 4
n1
Ⅰ
1
Ⅲ
Ⅱ
2 3
§11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 二、蜗杆传动的受力分析