齿轮传动、蜗杆传动受力分析.ppt

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 cos21 1d TFn 112dTF t tantr FF 法 向 力 ：圆 周 力 ：径 向 力 ： 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Fa2与 主 动 轮 上 轴 向 力 Fa1的 方 向 相 反 。 d12 FF 1T1112dTFt tgFF ta cos ntr tgFF 圆 周 力：径 向 力：轴 向 力 ：斜 齿 圆 柱 齿 轮 轮 齿 所 受 总 法 向 力 Fn可 分 解 为 三 个 分 力 :Fr Ft Ft 长 方 体 底 面长 方 体 对 角 面 即 轮 齿 法 面F=Ft /cos Fr = F tgn nFr FnFnFnc : : 斜 齿 圆 柱 齿 轮 轮 齿 的 受 力 分 析Fa Fa 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 ： cos sintan costan2000 t1bn 1t1a1 1t11r 1m 11t FF FF FF d TF cos sintan costan2000t2bn 2t2a2 2t2r2 m2 2t2 FF FF FF d TF 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；轴向力方向均平行于各自轴线且由节点背离锥顶指向大端。 各分力之间的关系：切 向 力 ： Ft1 = - Ft2， Ft1与 n1 反 向 , Ft2与 n2同 向径 向 力 ： Fr1 = - Fa2， 指 向 圆 心轴 向 力 ： Fa1 = - Fr2， 指 向 大 端 r1a2a1r2t1t2 FFFFFF 各 分 力 之 间 的 关 系 ： 四 、 蜗 杆 传 动 的 受 力 分 析分度圆柱面Fa2Fr2Ft2 F t1 Fr1 Fa1n1121 2dTFF at 切向力2221 2dTFF ta 轴向力tgFFF trr 221 径向力 coscos 2coscoscoscos 2 221 nntnan d TFFF 法向力与转动方向相反指向蜗杆轴心蜗杆左旋用左手，右旋用右手，握紧的四指表示主动轮的回转方向，大拇指伸直的方向表示主动轮所受轴向力的方向 u 方 向 判 定 ：2） 各 分 力 方 向Fr： 指 向 各 自 轮 心Ft 蜗 杆 与 n1反 向蜗 轮 与 n2同 向 12 at FF Fa 蜗 杆 ： 左 、 右 手 定 则蜗 轮 ： 12 ta FF 1） 旋 向 判 定 蜗 轮 与 蜗 杆 旋 向 相 同 。3） 蜗 轮 转 向已 知 ： n 1、 旋 向 n2左 、 右 手 定 则 ： 四 指 n1、 拇 指 反 向 ： 啮 合 点 v2 n2n2 n1v2判 断 旋 向 简 易 方 法 ： 蜗 轮 、 蜗 杆 轴向 位 于 垂 直 位 置 ， 螺 旋 线 左 高 右 低为 左 旋 ， 反 之 为 右 旋 。 练 习 ： n1 n1Fr1Fr2 Ft1xFa2 Fa1Ft2右 旋 n2 Fr1Fr2 Ft1Fa2 xFa1 Ft2n2已 知 ： 蜗 杆 轴 为 输 入 ， 大 锥 齿 轮 轴 为 输 出 ， 轴 转 向 如 图 。试 ： 确 定 各 轮 转 向 、 旋 向 及 受 力 。1. n 4 n3 n2 Ft2 Fa2 2. Fa3 Fa2 Ft1 n1蜗 轮 右 旋n4输 出 12 3 4 蜗 杆右 旋