齿轮受力方向判断
齿轮受力分析
一、轮齿上的作用力及计算载荷 O2
各作用力的方向如图
圆周力： Ft
2T1 d1
径向力：Fr1 Fr2 Fttgபைடு நூலகம்
法向力：Fn Ft / cos 小齿轮上的转矩：
α ω2
（从动）
t
d2 2 Fn
c
N2 αt t
N1
Fn
d1
T1 2
N1
O2 α
Fr
Fn N2 αt
c Ft
T1
d1 2
T1
10 6
P
1
9.55 10 6
P n1
α ω1 N mm O（1主动）
α ω1 （主动）
O1
P为传递的功率（KW） ω1----小齿轮上的角速度， n1----小齿轮上的转速 d1----小齿轮上的分度圆直径，
α----压力角
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二、计算载荷 上述法向力为名义载荷，理论上沿齿宽均匀分 布，但由于轴和轴承的变形，传动装置制造和
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§11-7
斜齿圆柱齿轮传动 圆周力Ft的方向在主动轮上 与运动方向相反，在从动论
一、轮齿上的作用力
上与运动方向相同；径向力 指向各自的轴心；轴向力的 方向由螺旋方向和轮齿工作
轮齿所受总法向力Fn可分解为三个分力 : 面而定。
圆周力：Ft
2T1 d1
轴向力：Fa
Ft
tg
径向力：Fr
用计算载荷KFn代替名义载荷Fn以考虑载荷集中和附加 动载荷的影响，K----载荷系数
表11-3 载荷系数K
原动机
工作机械的载荷特性
均匀
中等冲击
大的冲击
电动机
1.1~1.2
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。
齿轮传动的受力分析(“方向”相关文档)共6张
的指向，从动轮的轴向力 与其相
反。
F1
F 2
轴向力方向判断
4直齿锥齿轮传动
4 直齿圆锥齿轮的强度计算
1.受力分析 直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图，将总法向载荷集中作用于齿宽中
点处的法面截面内。Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fa1三个分力。
各分力计算公式：
F t1
2T1 d m1
由于Fa∝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。
蜗杆与蜗轮在轮齿不上各计方摩向判擦断力如下时：，有以下关系：
蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右旋；
FFF 2dT2F dT F F直从在蜗③转12蜗以32蜗①在③转5②5蜗n齿动不杆动轮节轮分动直斜蜗可轴 圆 轴 径斜斜杆锥 轮 计 或 方 轴 点 轴 析 方齿 齿杆分向周向向齿齿传齿上摩蜗向向向蜗向圆 圆传解力P力力力圆圆动轮的擦轮弯力力杆弯柱 柱动为处的的的的柱柱的的切力的曲的的和曲齿 齿的圆的方方方方齿齿受轮向时螺，方方蜗，轮 轮受周啮向向向向轮轮t力a1齿力，旋大向向轮大传 传力力合：：传传t1分：：2受有方拇与与受拇动 动分F力主由动动析蜗蜗t与力以向指蜗蜗力指1的的析为动啮的的杆杆，齿分下：指杆杆方指受 受分轮合受受主主径轮析关左向圆圆向向力 力析1圆点力力动动向1回模系旋即周周时即分 分对周分分分t2时时力转2型：或蜗力力，蜗2析 析象力别析析，，F方如右杆方方必杆及 和，r与指和和1蜗蜗向下旋轴向向须轴计 强和并其向强强杆杆a图；向相相先向算 度轴不节各度度2轴轴相，力反反指力载 计向计点自计计向向同将的。。明的荷 算力啮速轴算算力力。总方主方F合度心的的a法向动向轮方；1方方三向。轮。齿向向向个载和间相由由分荷从的反““力主主集动摩，。动动中轮擦从轮轮作（力动左左用一，轮、、于般可圆右右齿蜗得周手手宽杆：力定定中为与则则主其””动判判节轮断断点），，速；即即度右右方旋旋向蜗蜗相杆杆同用用；右右手手（（左左旋旋用用左左手手）），，四四指指顺顺着着蜗蜗杆杆
齿轮受力方向判断
斜齿轮受力方向分析
圆周力Ft ：主动轮的受力方向与转动方向相反；
从动轮的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动轮的受力方向指向轮心；⊙垂直纸面向外,○
×垂直纸面向里 轴向力Fa ：取决于齿轮的回转方向和齿轮的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四指指向顺着回转方向，
大拇指指向的方向为轴向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
蜗轮蜗杆受力方向分析
圆周力Ft ：主动件的受力方向与转动方向相反；
从动件的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动件的受力方向指向轮心；
轴向力Fa ：取决于主动件的回转方向和主动件的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四指指向顺着回转方向，
大拇指指向的方向为轴向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
主动轮左旋 主动轮右旋
Fr1
蜗杆为主动件，左旋
蜗轮为主动件，右旋。
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ppt课件
圆柱直齿、斜齿、锥齿轮、蜗杆
受力分析的目的: (1)协调输入、输出转向
原动机和工作机的速度方向 (2)轴、轴承的载荷分析
啮合件的力作为轴、轴承外力载荷
完整版课件
1
1 直齿轮轮齿受力方向、转速、转矩方向分析
主动 O1
Ft2 Fr2
T1,n1
Fr1 Ft1 n2
O2
从动
T2
主动
Ft1
Fr1Ft与其速度方向相反；
从动轮上的圆周力Ft与完整其版速课件度方向相同， 径向力指向各轮的轮心。
T1,n1
n2 T2
2
2 斜齿轮轮齿受力方向、转速、转矩方向分析
主动
T1,n1
O1
Fa1 Fr1
Ft2
Ft1
Fr2 Fa2
n2
从动 O2
T2
主动
T1,n1
Ft1 Fa1
Fa2 Ft2
完整版课件
8
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1
2
2
Fa1
n3
4
n3
输出轴
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
调 整 螺 旋 角 2 和 3 可 使 F a 2 F a 3 0
完整版课件
5
5 锥柱两级齿轮传动的情况
n3 中间轴 n2 Fa2
2
n1
输入轴
1
3
4
3
Fa3
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
整 螺 旋 角 3 可 使 F a 2 F a 3 0
完整版课件
6
6 蜗杆传动的情况
齿轮受力方向判断
斜齿轮受力方向分析
圆周力Ft ：主动轮的受力方向与转动方向相反；
从动轮的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动轮的受力方向指向轮心；⊙垂直纸面向外,○×垂直纸面向里
轴向力Fa ：取决于齿轮的回转方向和齿轮的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四
指指向顺着回转方向，大拇指指向的方向为轴
向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
蜗轮蜗杆受力方向分析
圆周力Ft ：主动件的受力方向与转动方向相反；
从动件的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动件的受力方向指向轮心；
主动轮左
主动轮右
轴向力Fa：取决于主动件的回转方向和主动件的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四
指指向顺着回转方向，大拇指指向的方向为轴
向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
蜗杆为主动件，
蜗轮为主动件，。
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斜齿轮受力方向分析
圆周力Ft ：主动轮的受力方向与转动方向相反；
从动轮的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动轮的受力方向指向轮心；⊙垂直纸面向外,○
×垂直纸面向里 轴向力Fa ：取决于齿轮的回转方向和齿轮的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四指指向顺着回转方向，
大拇指指向的方向为轴向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
蜗轮蜗杆受力方向分析
圆周力Ft ：主动件的受力方向与转动方向相反；
从动件的受力方向与转动方向相同；
径向力Fr ：主、从动件的受力方向指向轮心；
轴向力Fa ：取决于主动件的回转方向和主动件的螺旋方向；
主动轮方向：用主动轮判断，左旋用左手，右旋用右旋。
四指指向顺着回转方向，
大拇指指向的方向为轴向力方向；
从动轮方向：与主动轮相反。
主动轮左旋 主动轮右旋
Fr1
蜗杆为主动件，左旋
蜗轮为主动件，右旋。