圆柱齿轮轮齿的受力分析
圆柱齿轮轮齿的受力分析 1. 直齿圆柱齿轮 在理想状态下,齿轮工作时载荷沿接触线均匀分布。为简化分析,常以作用于齿宽中点的集中力代替这个分布力。若忽略摩擦力的影响,则该力为沿啮合 线指向齿面的法向力 。法向力 可分解为两个力,即:切向力Ft和径向力Fr,如图18-11。 各力的大小计算如下: 

式中,d1是小齿轮分度圆直径;T是小齿轮传递的标称转距;是分度圆压力角。 力的方向如下:切向力Ft,,在从动轮为驱动力,与其回转方向相同;在主动轮为工作阻力,与其回转方向相反。径向力Fr,对于外齿轮,指向其齿轮中心;对于内齿轮,则背离其齿轮中心。 2.斜齿圆柱齿轮 用与直齿圆柱齿轮相似的方法,可将作用于斜齿圆柱齿轮轮齿上的法向力Fn分解为三个力:即切向力 Ft、径向力Fr和轴向力Fx ,如图18-12。 各力的大小计算如下: 

式中,a是端面压力角;an是法向压力角;是分度圆螺旋角;是基圆螺旋角。 斜齿圆柱齿轮的切向力、径向力方向的判断,与直齿圆柱齿轮相同。而作用于主动齿轮轮齿上轴向力方向的判断,可采用手握方法进行:即伸出与轮齿螺 旋线旋向(左旋或右旋)同名的手握齿轮轴线,若令拇指以外的四指代表齿轮的回转方向,则拇指伸直(与齿轮轴线平行)所指方向,即为作用于主动齿轮 轮齿上的轴向力方向。而根据牛顿法则,从动齿轮的轴向力,应与主动齿轮的轴向力大小相等、方向相反。
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