齿轮受力方向判断

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
长沙交通学院专用
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
长沙交通学院专用
§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

(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

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。

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

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
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
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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

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，。

（四）学具准备：
直尺、铅笔
（五）教学过程：
活动一:各类型齿轮传动的受力情况分析
1、逐个分析各类型齿轮传动的受力情况
1）、直齿圆柱齿轮传动
2）、斜齿圆柱齿轮传动
3）、直齿圆锥齿轮传动受力名称
齿轮类型
轴向力Fa
圆周力Ft
径向力Fr
直齿圆柱齿轮传动
无
主动轮所受圆周力与转向相反。
2）、画出各齿轮的受力图。
类型4、齿轮传动的综合组合
例：如图，蜗杆1为右旋，试回答：
1）、若使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向力足够小，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴的旋转方向分别为、________、_______、________；齿轮5、6的旋向分别为_______、________；
2)、画出各齿轮的受力图。
活动三：学生自我总结与反思
从动轮所受圆周力与转向相同。
由啮合点指向各自的回转中心。
斜齿圆柱齿轮传动
主动轮左右手法则
直齿圆锥齿轮传动
由啮合点指向大端
蜗杆蜗轮传动
Fa1=－Ft2
Ft1=－Fa2
活动二:探讨常见的齿轮传动受力题类型
类型1、斜齿轮与锥齿轮组合
例：右图所示为一两级齿轮传动，齿轮1转向如图，试分析：
1）、若使中间轴上的轴向力足够小，则3、4两齿轮的螺旋方向分别是______和________。
齿轮传动的方向及受力分析
一、教育背景与设计理念
机电专业综合理论考试大纲对齿轮传动受力分析作出明确的“掌握”要求，在近年来的考试中也常出现此类考题，而目前学生在综合解决这一类问题上困难较大，因此在第一轮复习中很有必要对这一话题专题探讨，加深学生对它的认识和理解。教学中主要以学生为主体解决问题，教师只起组织和引导工作。

快速判断斜齿轮轴向力方向Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT快速判断斜齿轮轴向力方向在斜齿轮变速箱设计中经常要考虑抵消轴向分力，从而使轴承承受的轴向力最小，因此需要快速判断斜齿轮轴向力方向，，在设计实践中经常出现判断错误导致设计失误，大家感兴趣发表自己的经验见解，谢谢！最简单的方法是在啮合的面上作垂线，箭头指向齿内，看箭头的方向，若向右倾斜，受的轴向力就是向右。

若向左倾斜，轴向力就是向左。

<机械原理>课上就有,直到现在也在用，左右手法则。

比如右旋齿轮，就用右手，四指按齿轮旋转方向握，大拇指所指方向就是轴向力的方向。

我确实忘记交代这一点了,被动轮与主动轮的相反，知道主动轮的两个就都知道了。

直齿轮与斜齿轮的区别主要有一下几点：1、由于制造的误差，直齿传动的瞬时速度是变化的，主要是在轮齿啮入啮出的瞬间会产生由于制造误差导致的速度不均匀变化，从而产生多边形效应2、斜齿轮的轮齿却是在每时每刻都在啮入啮出的状态中，没有啮合盲区，从而保证速度的均匀性，表象看来：运行非常平稳。

3、直齿伞齿轮与螺旋伞齿轮在运行中的效果与上面所述的一样，不同之处是：4、直齿圆柱齿轮是两轴平行的传动5、伞齿轮是两轴相交的传动6、当没有改变分度圆直径的时候，轴上的扭矩不会发生改变。

7、要说改变的部分是轮齿的受力分析发生变化：8、直齿伞齿轮的轮齿法线与运动切向重合9、螺旋伞齿轮的轮齿法线与运动切线始终保持一个螺旋角的夹角β，10、轮齿承受扭矩=cosβ与扭矩的乘积也就是说：螺旋伞齿轮的轮齿抗弯强度要大于直齿伞齿轮，但传递的扭矩没有改变。

也可以说成是效率要高一些，是因为，螺旋伞齿轮的轮齿强度要高于直齿伞齿轮，因此，可以加大外载荷，或者提高转速做功，表象看来，效率要高一些。

已知斜齿轮模数：齿数：19齿形角：20°螺旋角：20°旋向：左旋齿顶圆直径：求分度圆直径。

从动轮斜齿轮判断左右旋向例题
【原创版】
目录
1.判断斜齿轮旋转方向的方法
2.斜齿轮啮合时的轴向力方向
3.举例说明斜齿轮啮合时的受力情况
正文
一、判断斜齿轮旋转方向的方法
在机械传动中，斜齿轮的旋转方向对于传动精度和性能有着重要的影响。

判断斜齿轮的旋转方向，通常可以通过观察齿轮的齿廓形状以及旋转方向来确定。

对于一个斜齿轮，如果其齿廓呈现右斜面，那么它就是右旋齿轮；如果呈现左斜面，则是左旋齿轮。

二、斜齿轮啮合时的轴向力方向
在斜齿轮啮合的过程中，主动轮和从动轮之间的轴向力是传动过程中不可或缺的一环。

判断轴向力的方向，一般可以采用左右手法则。

具体来说，就是将大拇指指向主动轮的旋转方向，四指弯曲的方向就是轴向力的方向。

例如，如果主动轮是左旋的，那么在啮合过程中，轴向力方向应该是向上的。

反之，如果主动轮是右旋的，那么轴向力方向就应该是向下的。

三、举例说明斜齿轮啮合时的受力情况
假设我们有一对斜齿轮，主动轮是左旋的，从动轮是右旋的。

在啮合的过程中，主动轮的轴向力方向是向上的，从动轮的轴向力方向是向下的。

这是因为在啮合过程中，主动轮的齿廓对从动轮的齿廓施加了一个向上的力，从而使得从动轮产生了向下的轴向力。

总的来说，斜齿轮的旋转方向和轴向力的方向是相互影响的，需要根
据具体情况进行判断。

齿轮传动的受力分析齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其主要特点在于能够有效地将输入轴的旋转速度转换为输出轴的旋转速度，并将旋转力矩进行传递。

齿轮传动具有传递功率大、传动效率高、运转平稳、使用寿命长等优点，广泛应用于机械制造领域。

齿轮传动的受力分析是研究齿轮传动力学特性的重要内容，这主要涉及到力矩传递、载荷分配、齿面接触等方面的问题。

以下将简要介绍齿轮传动的受力分析过程。

一、齿轮传动的力矩传递在齿轮传动中，力矩是通过齿轮齿面间的接触传递的。

因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要先求出齿轮的齿面接触力，从而确定齿轮传递的力矩。

齿轮齿面间的接触力主要由两部分组成：正向接触力和切向接触力。

正向接触力是指沿着齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的轴向载荷；切向接触力是指垂直于齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的扭矩。

在齿轮传动的受力分析中，通常采用Hertz接触理论来求解齿轮齿面间的接触力。

Hertz接触理论认为，在齿轮齿面间的接触区域内，应力分布呈现出一个类似于椭圆形的曲面。

根据该曲面的形状和大小，可以计算出齿轮齿面间的接触应力和接触面积。

一般来说，齿轮齿面间的接触应力越大，接触面积越小，齿轮的寿命就越短。

二、齿轮传动的载荷分配在齿轮传动中，不同的齿轮会承受不同的载荷，其原因主要是由于齿轮的尺寸、材料、齿形等不同。

因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要对齿轮的载荷分配进行研究。

齿轮载荷分配的主要方法有两种：按齿数配载法和按力配载法。

按齿数配载法是指根据齿轮的齿数比例来确定齿轮的载荷分配，这种方法简单、实用，但往往不能考虑到齿轮的实际情况。

按力配载法是指根据齿轮的载荷情况来计算其分配比例，这种方法更为精确，但需要进行较复杂的数学计算。

三、齿轮传动的齿面接触齿面接触是齿轮传动中的一个重要问题，直接影响到齿轮的使用寿命和传动效率。

在齿轮传动的受力分析中，需要关注齿面接触区域的形状、大小、位置等因素，并采取相应的措施来避免齿面接触问题的发生。

锥齿轮的受力判断方法《关于锥齿轮受力判断方法的那些事儿》嘿，大家好啊！今天咱来聊聊锥齿轮的受力判断方法，这可真是个有趣的玩意儿呢！想象一下，这锥齿轮就像是一对好搭档，它们在机器里兢兢业业地工作着。

可要知道它们到底受了多大的力，那就得有点小窍门啦！首先呢，咱们得看看它们的啮合情况。

就好像两个人跳舞，得配合得恰到好处才行。

要是啮合得太紧，那可就累得够呛，力就大啦；要是太松了，那可能就有点偷奸耍滑，力就比较小咯。

这就像是咱平时跟朋友玩拔河，拉紧了绳子那肯定就费劲，松松垮垮的就轻松多啦！然后呢，我们再看看转动的方向。

锥齿轮这玩意儿转起来可有意思了，有的顺时针转，有的逆时针转。

这就像是一个人在跑步，往左跑和往右跑用力可不一样呢！顺时针转的时候，哎呀，那一边就是在卖力地干活，力可不小呢；逆时针转的时候，另一边就得使使劲啦。

还有哦，得看看它们的齿数。

齿数多的就像是个大力士，受力自然就大一些；齿数少的嘛，相对来说就轻松点啦。

这就像举重比赛，大块头能举的重量肯定比小块头多嘛，对不对？说起来，我记得有次我修一个机器，研究了半天，才搞清楚锥齿轮的受力情况。

那时候我就跟它们较上劲了，非得弄明白不可。

嘿，还真被我给琢磨出来了，那种感觉，就像是解开了一道超级难的谜题，特有成就感！总之呢，判断锥齿轮的受力就像是一场有趣的探索之旅。

我们得细心观察、仔细思考，结合那些小细节来判断它们到底承受了多大的压力和力量。

这不仅需要我们有耐心，还得有点小幽默感，不然面对那些密密麻麻的齿轮，可会觉得头大呢！所以啊，大家以后遇到锥齿轮，可别慌张，就把它们当成你的小伙伴，慢慢地去了解它们的受力特点。

说不定，你还会从中发现更多有趣的事情呢！好啦，今天关于锥齿轮受力判断方法的分享就到这里啦，希望大家都能在这个小小的世界里玩得开心哦！。