斜齿圆柱齿轮轮齿受力分析

在斜齿圆柱齿轮传动中，作用于法向齿面上的力Fn1仍垂直于齿面（见图8.22），忽略摩擦力的影响，在斜齿圆柱齿轮传动中，主动轮分度圆柱上节点处所受的法面力Fn1可分解为3 个互相垂直的分力，即

图8.22　斜齿圆柱齿轮的受力分析

式中　T1——作用在主动轮上的转矩，N·mm；

　　　d1——主动轮分度圆的直径，mm；(www.xing528.com)

　　　β——分度圆上的螺旋角，β 越大，所产生的轴向力越大，也使传动效率下降，一般取β=8°～20°；高速、大功率场合取较大值，低速小功率场合取较小值；当采用人字齿轮传动时，螺旋角可取较大的数值（15°～40°），传递的功率也大；

　　　αn——法面压力角。

作用在主动轮上圆周力和径向力方向的判定方法与直齿圆柱齿轮相同，轴向力的方向可用左右手法则判定，即右旋斜齿轮用右手、左旋斜齿轮用左手，四指弯曲方向与主动轮转向一致，则大拇指的指向即为主动轮轴向力的方向。作用在从动轮上的力可根据作用力与反作用力来判定。

从上述分析可知，斜齿轮存在轴向力，且随螺旋角的增大而增大。为了不使轴承承受过大的轴向力，应对螺旋角有所限制，一般控制为8°～20°。

人字齿轮相当于由两个旋向相反的斜齿轮组成，两个斜齿轮所产生的轴向力大小相等、方向相反。考虑制造误差和运转中的波动，可能出项轴向力不平衡，但总体来说还是比斜齿轮的轴向力小得多。因此，人字齿轮的螺旋角可取较大的数值（15°～40°），人字齿轮传动的受力分析和强度计算可沿用斜齿轮传动的公式。