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直齿圆柱齿轮传动受力分析
 
微课
直齿圆柱齿轮的受力分析

为了计算轮齿强度,为将来设计轴和轴承提供受力情况,有必要分析轮齿上的作用力。

一、直齿圆柱齿轮受力方向

一对轮齿啮合时,以节点P处的啮合力为分析对象,如果忽略摩擦力,两个轮齿间有一对相互作用的法向力Fn

法向力Fn可以分别分解为圆周力Ft和径向力Fr

1.圆周力

主动齿轮受到圆周力Ft1是主动轮的阻力,它的方向与啮合点速度方向相反。

从动齿轮受到圆周力Ft2是从动轮的方向与啮合点速度方向相同。

这两个圆周力是一对相互作用力。

2.径向力

主从动齿轮受到径向力的方向:由啮合点指向各自轮心,它们也是一对相互作用力。

二、轮齿上的各作用分力的大小

主从动轮的圆周力:

Ft=2T1d1

径向力:

Fr1=Fr2=Fttanα

法向力:

Fn=Ftcosα

主动齿轮上的转矩:可以应用下面的公式根据功率和转速求得。

T1=Pω1=9.55×106Pn1N·mm

式中,P——传递的功率(kW);
n1——小齿轮上的转速;
d1——小齿轮上的分度圆直径;
ω1——小齿轮上的角速度;
α——压力角。

想一想
 
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