進行齒輪的強度計算時,首先要知道齒輪上所受的力,這就需要對齒輪傳動作受力分析。當然,對齒輪傳動進行力分析也是計算安裝齒輪的軸及軸承時所必需的。 齒輪傳動一般均加以潤滑,嚙合輪齒間的摩擦力通常很小,計算輪齒受力時,可不予考慮。
1、直齒圓柱齒輪
1)力的大小 沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷Fn垂直于齒面,為了計算方便,將法向載荷Fn在節(jié)點P處分解為兩個相互垂直的分力,即圓周力Ft與徑向力Fr, 由此得:
Ft=2T1/d1 ; Fr=Fttanα ; Fn=Ft/cosα
式中:T1—小齒輪傳遞的轉矩/N·mm;
d1—小齒輪的節(jié)圓直徑,對標準齒輪即為分度圓直徑/mm;
α—嚙合角,對標準齒輪,α=20°。
2)各力的關系 作用在主動輪和從動輪上的各對應力大小相等,方向相反。 即:,,
3)力的方向 (1)圓周力 Ft:主動輪圓周力的方向與回轉方向相反;從動輪圓周力的方向與回轉方向相同。(2)徑向力Fr:分別指向各自輪心(外嚙合齒輪傳動)。