齒輪傳動(dòng)的受力分析是進(jìn)行強度計算的前提,也是為軸的設計和軸承的選擇做準備,必須能夠掌握。下面iHF合發(fā)齒輪廠(chǎng)家為您簡(jiǎn)單介紹一下。
如果忽略齒面間的摩擦力,則認為只有法向力Fn作用于嚙合齒輪之間,其方向沿嚙合線(xiàn)垂直作用于齒面,其作用點(diǎn)常簡(jiǎn)化為作用于P節點(diǎn)的集中力,法向力Fn分解為相互作用的力Fn正交圓周力Ft、徑向力Fr和(或)軸向力Fa。具體計算公式及主、從動(dòng)齒輪受力關(guān)系見(jiàn)表11-1。

表11-1齒輪傳動(dòng)受力計算公式及對應關(guān)系
1.直齒輪傳動(dòng):法向力Fn的作用面與端面平行,其分量?jì)H為周向力Ft和徑向力Fr,無(wú)軸向分量Fa。
2.斜齒輪傳動(dòng):法向力Fn作用在法向面上,節圓柱切面與法向面夾角為壓力角αn=20°,法向面與端面夾角為螺旋角β。角度β導致軸向分量Fa=Fttanβ。
3.直齒錐齒輪傳動(dòng):法向力Fn作用在齒寬中點(diǎn)法向平面上,節錐切面間的夾角為壓力角α,垂直于軸線(xiàn)的平面間的夾角為節錐角δ。δ的大小決定了軸向力的大小Fa=tanαsinδ。
一、力計算說(shuō)明:
首先根據齒輪傳遞的功率,計算主動(dòng)齒輪的扭矩T1=9.55×106 P1/n1,用公式Ftl=2T1/d1計算齒輪上的周向力分量,然后用相應的公式計算徑向力Fr、軸向力Fa和法向力Fn。

二、力方向識別說(shuō)明:
1.圓周力Ft:Ft1對主動(dòng)齒輪形成阻力轉矩,阻力轉矩與主動(dòng)齒輪運動(dòng)方向相反;Ft2對從動(dòng)齒輪形成阻力轉矩,阻力轉矩與從動(dòng)齒輪運動(dòng)方向相同。
2.徑向力Fr:對于外齒輪,沿徑向線(xiàn)指向旋轉中心;對于內齒輪,沿徑向線(xiàn)遠離旋轉中心。
3.軸向力Fa:對于斜齒輪,軸向力沿軸方向,箭頭指向工作齒面。對于驅動(dòng)斜齒輪,Fa1還可以使用左右螺旋法則:根據驅動(dòng)輪輪齒的旋轉方向,左手伸出左手,右手伸出右手,握住軸,四個(gè)手指指向驅動(dòng)輪的旋轉方向,拇指指向主動(dòng)輪軸向力Fa1方向,被動(dòng)輪Fa2方向與Fa1方向相反。對于錐齒輪,軸向力是沿著(zhù)軸的,箭頭指向大端。也就是說(shuō),錐齒輪的軸向力總是使兩個(gè)錐齒輪有分離的傾向。