题目
图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。 I下 输入-|||-1 x-|||-2-|||-Ⅱ一 3 x x-|||-4-|||-Ⅲ x n4-|||-输出
图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。 
题目解答
答案
解:齿轮3为右旋,齿轮4为左旋;力的方向见图。
解析
考查要点:本题主要考查斜齿圆柱齿轮的轴向力方向判断及螺旋线方向的确定,需结合齿轮传动的受力分析。
解题核心思路:
- 轴向力抵消条件:II轴上的两个斜齿齿轮轴向力方向相反,需通过螺旋线方向和旋转方向的配合实现。
- 螺旋线方向确定:根据齿轮的旋转方向,利用右手法则判断轴向力方向,确保两齿轮轴向力方向相反。
- 受力分析:圆周力(切向)、径向力(法向)、轴向力的方向需结合齿轮类型和旋转方向综合判断。
破题关键点:
- 螺旋线方向与旋转方向的关联:右旋齿轮主动时轴向力方向与旋转方向相关,左旋齿轮相反。
- 齿轮传动链方向:通过传动链确定各齿轮的旋转方向,进而推导轴向力方向。
1. 确定螺旋线方向
-
齿轮3和4的旋转方向:
齿轮1(直齿圆锥)驱动齿轮2(直齿圆锥),齿轮2与齿轮3(斜齿圆柱)啮合,齿轮3驱动齿轮4(斜齿圆柱)。
齿轮3与齿轮4旋转方向相反(啮合传动)。 -
轴向力抵消条件:
II轴上齿轮3和4的轴向力需方向相反。
右旋齿轮主动时,轴向力方向由右手法则确定:四指弯曲方向与齿轮旋转方向一致,拇指指向为轴向力方向。
假设齿轮3为右旋,顺时针旋转时轴向力向左;齿轮4为左旋,逆时针旋转时轴向力向右,满足抵消条件。
2. 受力方向分析
-
圆周力(切向力):
齿轮1、3为主动轮,圆周力方向与齿轮转向相反;齿轮2、4为从动轮,圆周力方向与齿轮转向相同。 -
径向力(法向力):
指向齿轮中心(法线方向)。 -
轴向力:
齿轮3右旋,顺时针旋转时轴向力向左;齿轮4左旋,逆时针旋转时轴向力向右。