齿轮传动受力分析PPT课件

（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
任务四：实例讲解（案例综析）
2008单招理论第57题：题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。Z2所受的周向力________（垂直纸 面向里、垂直纸面向外）。 （2）齿轮Z1和Z2的啮合条件为_________和 _________ 。 （3）如图所示状态下，螺母的移动方向为______，齿条的运动方向为______。 （4）该传动系统中，齿条向左运动的速度有_____种。齿条快速运动时，该系 统的传动比是______。
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。
蜗杆蜗轮
Ft1=- Fa2 Fr1=- Fr2 Fa1=- Ft2
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
主动轮的左（右）手定则
由接触点指向大端或 Fr1=- Fa2 Fa1=- Fr2 Ft1=- Fa2 Fa1=- Ft2
任务二：各种齿轮传动受力分析比较（知识归纳）
传动类型
分力关系 径向力（Fr）
分力判定方法 周向力（Ft）
轴向力（Fa）
直齿圆柱齿轮 Ft1=- Ft2 Fr1=- Fr2
斜齿圆柱齿轮
Ft1=- Ft2 Fr1=- Fr2 Fa1=- Fa2
直齿圆锥齿轮
Ft1=- Ft2 Fr1=- Fa2 Fa1=- Fr2
。
（7）齿轮Z12的齿顶圆直径da12=
mm，齿根圆直径df12=
（8）如图所示状态下，螺母移动1 mm，齿条移动的距离为
mm。 mm。
Fx1 F 'sin 1 Ft1 tan sin 1
从动
Fx2
n2
Ft2
Fr2
Fr1 O
Fx1
Ft1 n1
主动
径向力、圆周力判定方法和直齿圆柱齿轮相同；轴向力Fx的
方向总是由锥齿轮的小端指向大端。
4、蜗轮蜗杆传动
蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿的法向力Fn分解出径向 力Fr、周向力Ft、轴向力Fx。
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。
圆周力
Ft1
2T1 d1
径向力
Fr1
Ft1
tan n cos
1
轴向力 Fx1 Ft1 tan
说明：由于Fx∝tanb,为了不使轴承承受的轴向力 过大,螺旋角b不宜选得过大，常在b=8º～20º之间选择。
1
1
主动
n1
O1 Fx1 Fr1
主动 Ft1
n1
Ft2
Ft1
Fx1 Fx2
Fr2
Fx2
n2
Ft2
n2
O2
从动
从动
Fr、Ft的判定与直齿轮相同;轴向力Fx1用左右判定法则判断,从动轮 Fx2与其相反。
3、直齿锥齿轮传动
轮齿受力分析模型如下图：Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fx1 三个分力。
各分力计算公式：
Ft1
2T1 d m1
Fr1 F 'cos1 Ft1 tan cos
各力的计算如下：
Ft1
2T1 d1
Fx2
Fx1 Ft2
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr2
Fr2 Ft 2 tan
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。
齿轮传动受力分析
任务一：各种齿轮传动受力分析（知识分析）
1、直齿圆柱齿轮传动
主
n1
动O
主 动
n
1
Fr
FBiblioteka Baidu1
Fr
1
Ft2
1
Ft1
1
Fr
2
O
从
2
动
Ft2 Fr
2
n2 从
n2
动
主动轮上的圆周力Ft与其速度方向相反；从动轮上的圆周力Ft与其速 度方向相同，径向力指向各轮的轮心。
2、斜齿圆柱齿轮传动的受力分 析