9－10齒輪傳動的受力分析

第九章齒輪傳動第十節(jié)齒輪傳動的受力分析【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析。2．掌握斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析。3．掌握直齒圓錐齒輪傳動的受力分析。4．掌握蝸桿傳動的受力分析。一、直齒圓柱齒輪傳動的受力分析直齒圓柱齒輪傳動在工作過程中，主、從動輪受到分別來自對方施與的法向正壓力Fn1、Fn2（Fn1為從動輪施給主動輪的力，作用在主動輪上；Fn2為主動輪施給從動輪的力，作用在從動輪上）。它們?yōu)橐粚ψ饔昧εc反作用力。這兩個力可分解成相互垂直的兩個分力：圓周分力（Ft1、Ft2）、徑向分力（Fr1、Fr2）1．圓周分力（Ft1、Ft2）圓周分力對于主動輪來說是阻力，其方向與主動輪在嚙合點(diǎn)處的運(yùn)動方向相反；對于從動輪來說是動力，其方向與從動輪在嚙合點(diǎn)處的運(yùn)動方向相同2．徑向分力（Fr1、Fr2）徑向分力對于主動輪、從動輪來說，其方向均由嚙合點(diǎn)指向各自的輪心提示:直齒圓柱齒輪軸向分力為零。二、斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析與直齒圓柱齒輪傳動一樣，斜齒圓柱齒輪傳動在工作過程中，主、從動輪也受到分別來自對方施與的法向正壓力Fn1、Fn2。它們也為一對作用力與反作用力。但這兩個力可分解為互相垂直的三個分力：圓周分力（Ft1、Ft2）、徑向分力（Fr1、Fr2）及軸向分力（Fx1、Fx2）

1．分力的方向斜齒圓柱齒輪傳動中的圓周分力（Ft1、Ft2）和徑向分力（Fr1、Fr2）的方向與直齒圓柱齒輪傳動完全相同。軸向分力（Fx1、Fx2）的方向通過左（右）手定則來判別，對于主動輪左旋用左手，右旋用右手，彎曲四指方向與主動輪的旋轉(zhuǎn)方向一致，則大拇指指向即為主動輪軸向力Fx1的方向。從動輪的軸向力Fx2，可通過與主動輪軸向分力為作用力與反作用力的方法來判別。即Fx1=-Fx2。*2．分力大小(略)提示:兩斜齒圓柱齒輪圓周分力（Ft1、Ft2）、徑向分力（Fr1、Fr2）和軸向分力（Fx1、Fx2）分別為作用力與反作用力。三、直齒錐齒輪傳動的受力分析與斜齒圓柱齒輪傳動一樣，直齒錐齒輪傳動在工作過程中，主、從動輪受到分別來自對方施與的法向正壓力Fn1、Fn2可分解為互相垂直的三個分力：圓周分力（Ft1、Ft2）、徑向分力（Fr1、Fr2）及軸向分力（Fx1、Fx2）

1．分力的方向直齒錐齒輪傳動中的圓周分力（Ft1、Ft2）和徑向分力（Fr1、Fr2）的方向與直齒圓柱齒輪傳動完全相同。軸向分力（Fx1、Fx2）的方向則由嚙合點(diǎn)指向各自的大端*2．分力大小(略)3．分力的關(guān)系直齒錐齒輪傳動中，主動輪的圓周分力（Ft1）與從動輪的圓周分力（Ft2），主動輪的徑向分力（Fr1）與從動輪的軸向分力（Fx2），主動輪的軸向分力（Fx1）與從動輪的徑向分力（Fr2）分別互為作用力與反作用力。四、蝸桿傳動的受力分析與斜齒圓柱齒輪傳動一樣，蝸桿傳動在工作過程中，蝸桿、蝸輪受到分別來自對方施與的法向正壓力Fn1、Fn2也分解為互相垂直的三個分力：圓周分力（Ft1、Ft2）、徑向分力（Fr1、Fr2）及軸向分力（Fx1、Fx2）1．分力的方向蝸桿傳動中的圓周分力（Ft1、Ft2）和徑向分力（Fr1、Fr2）的方向與直齒圓柱齒輪傳動完全相同。軸向分力（Fx1、Fx2）的方向可通過左（右）手定則來判斷：伸出左手（或右手），彎曲四指與蝸桿旋轉(zhuǎn)方向一致，則大拇指指向即為蝸桿軸向力Fx1的方向。（或通過Fx1=-Ft2來判別）。蝸輪軸向分力則通過Fx2=-Ft1來判斷

*2．分力大小3．分力的關(guān)系蝸桿傳動中，蝸桿的徑向分力（Fr1）與蝸輪的徑向分力（Fr2），蝸桿的圓周分力（Ft1）與蝸輪的軸向分力（Fx2），蝸桿的軸向分力（Fx1）與蝸輪的圓周分力（Ft2）分別互為作用力與反作用力。思考與練習(xí)1．一對直齒錐齒輪傳動，z1為主動輪，旋轉(zhuǎn)方向如圖9-63所示。（1）標(biāo)出所有視圖中所有齒輪的旋轉(zhuǎn)方向；（2）標(biāo)出主視圖中z1的軸向力方向及左視圖中z2的圓周力方向；（3）z1、z2上所受的徑向力和軸向力分別具有什么特點(diǎn)？2．如圖9-64所示為一直齒錐齒輪和斜齒輪組成的雙級傳動，已知輪1為主動輪，其旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。（1）試在圖中標(biāo)出Ⅱ、Ⅲ的旋轉(zhuǎn)方向；（2）若使軸Ⅱ所受的軸向力最小，求輪3的旋向；（3）說出輪1與輪2上的軸向分力分別與另一輪的哪個分力為作用力與反作用力；（4）在右圖中畫出輪3的受力分析圖。3．如圖9-65所示為雙級蝸桿傳動。已知蝸桿4的轉(zhuǎn)向n4及輪3的旋向分別如圖所示。試分析并回答以下各題：（1）說出此裝置中的輸入軸和輸出軸名稱；（2）若使軸Ⅱ上的軸向力盡量小，求1、2、4的旋向；（3）求l、2、3的轉(zhuǎn)向；（4）畫出嚙合點(diǎn)處蝸輪的受力圖。4．如圖9-66所示，右旋蝸桿的旋向在圖中已標(biāo)示，為使中間軸上所受軸向力最小，試求：（1）z2、z3、z4的旋向；（2）z2、z3、z4的旋轉(zhuǎn)方向；（3）z2、z4