齿轮受力方向判断

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。

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。

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，。

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。