轻松解决齿轮啮合、蜗轮蜗杆啮合时的受力分析类型题

轻松解决齿轮啮合、蜗轮蜗杆啮合时的受力分析类型题

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_52915095/article/details/127928604

齿轮啮合受力分析

齿轮在啮合时会受到三个力的作用（因此，受力分析必须先找齿轮啮合点，然后在啮合点处进行受力分析！）：

1. 圆周力Ft：主动轮上Ft与转向相反；从动轮上Ft与转向相同（可以概括为“主反从同”）。判断圆周力的方向要同时考虑这个齿轮是主动轮还是从动轮，并且还看它的转向。

2. 径向力Fr：指向回转中心（最简单的一个力，可无脑标）。

3. 轴向力Fa：主动轮上，左旋用左手定则，右旋用右手定则（从动轮则相反）。

注：左右手定则：弯曲四指指向转动方向，大拇指伸直指向轴向力的方向。

在做此类题的时候，题目中经常会出现“使轴上所受力最小”等字眼，意为轴上的所受轴向力最小，假如受两个轴向力，那么就是一个向左一个向右互相抵消，因此常常可以根据题目中的这个题眼，结合齿轮旋向，先行标注出啮合点处轴向力的方向。

小知识点：轴向力相互抵消的时候，同一根轴上的齿轮旋向是相同的，即同左旋或者同右旋。

蜗轮蜗杆传动受力分析

蜗杆传动时，螺旋面节点处受到一个法向力Fn，Fn可分解为三个相互垂直的分力，即圆周力Ft、径向力Fr、轴向力Fa。

当蜗杆轴与涡轮轴空间交错成90°时：

• 蜗杆的圆周力Ft1大小 = 蜗轮的轴向力Fa2大小，方向相反
• 蜗杆的轴向力Fa1大小 = 蜗轮的圆周力Ft2大小，方向相反
• 蜗杆的径向力Fr1大小 = 蜗轮的径向力Fr2大小，方向指向各自回转中心

注：

1. 蜗杆为主动，圆周力Ft与回转方向相同
2. 蜗轮蜗杆的旋向相同，即同左旋或者同右旋

锥齿轮判断

1. 锥齿轮轴上的轴向力方向都是由锥齿轮的小端指向大端
2. 锥齿轮啮合点处的转动方向，要么公共指向啮合点，要么共同背离啮合点

例题