进行齿轮的强度计算时,首先要知道齿轮上所受的力,这就需要对齿轮传动作受力分析。当然,对齿轮传动进行力分析也是计算安装齿轮的轴及轴承时所必需的。 齿轮传动一般均加以润滑,啮合轮齿间的摩擦力通常很小,计算轮齿受力时,可不予考虑。
1、直齿圆柱齿轮
1)力的大小 沿啮合线作用在齿面上的法向载荷Fn垂直于齿面,为了计算方便,将法向载荷Fn在节点P处分解为两个相互垂直的分力,即圆周力Ft与径向力Fr, 由此得:
Ft=2T1/d1 ; Fr=Fttanα ; Fn=Ft/cosα
式中:T1—小齿轮传递的转矩/N·mm;
d1—小齿轮的节圆直径,对标准齿轮即为分度圆直径/mm;
α—啮合角,对标准齿轮,α=20°。
2)各力的关系 作用在主动轮和从动轮上的各对应力大小相等,方向相反。 即:,,
3)力的方向 (1)圆周力 Ft:主动轮圆周力的方向与回转方向相反;从动轮圆周力的方向与回转方向相同。(2)径向力Fr:分别指向各自轮心(外啮合齿轮传动)。