齒輪傳動的受力分析是進行強度計算的前提，同時也是為軸的設計以及軸承的選擇作準備，必須能夠熟練掌握。
若忽略齒面間的摩擦力，認為嚙合兩齒輪之間只作用有法向力Fn，其方向沿嚙合線垂直作用在齒面上，其作用點常常簡化為集中力作用于節點P處。將法向力Fn分解成相互重直的圓周力Ft、徑向力Fr和（或）軸向力Fa。具體計算公式及主、從齒輪間力的相互關系見表11-1。
表11-1 齒輪傳動的力計算公式及對應關系
力 | 直齒圓柱齒輪 | 斜齒圓柱齒輪 | 直齒圓錐齒輪 |
法向力 | Fn=Ft/cosα Fn1=-Fn2 | Fn=Ft/(cosαncosβ)=Ft/cosαt cosβb Fn1=-Fn2 | Fn=Ft/cosα Fn1=-Fn2 |
圓周力 | Ft=2 T1/d1 Ft1=-Ft2 | Ft=2 T1/d1 Ft1=-Ft2 | Ft=2 T1/dm1 Ft1=-Ft2 |
徑向力 | Fr=Ft/tgα Fr1=-Fr2 | Fr=Ft tgαn/cosβ Fr1=-Fr2 | Fr=Ft tgαcosδ Fr1=-Fa2 |
軸向力 | Fa=Ft tgβ Fa1=-Fa2 | Fa=Ft tgαsinδ Fa1=-Fr2 |
（1）直齒圓柱齒輪傳動：法向力Fn的作用面與端面平行，其分量只有圓周力Ft和徑向力Fr，沒有軸向分量Fa。
（2）斜齒圓柱齒輪傳動：法向力Fn作用于法面內，與節圓柱切面的夾角為法面壓力角αn=20° ，法面與端面的夾角為螺旋角β。 角β引起軸向分力Fa=Fttanβ。
(3)直齒圓錐齒輪傳動：法向力Fn視為作用于齒寬中點的法向平面內，與節圓錐切面夾角為壓力角α，與垂直于軸線的平面夾角為節錐角δ 。δ的大小決定了軸向力的大小Fa=tanαsinδ 。
1. 力計算說明：
首先根據齒輪傳遞的功率，計算出主動齒輪的轉矩T1=9.55×106 P1/n1 ，代入公式Ftl=2T1/d1 計算出齒輪上的圓周力分量，然后再分別代入相應公式計算徑向力Fr、軸向力Fa和法向力Fn。
2. 力方向判別說明：
(1)圓周力Ft：Ft1對主動齒輪形成阻力矩，與其運動方向相反；Ft2對從動齒輪形成驅動力矩，與其運動方向相同。
(2)徑向力Fr：對于外齒輪，沿著徑線指向轉動中心；對于內齒輪，沿著徑線背離轉動中心。
(3)軸向力Fa：對于斜齒輪，軸向力沿軸線方向，箭頭指向工作齒面。對于主動斜齒輪，Fa1也可用左右手螺旋定則：根據主動輪輪齒的旋向，左旋伸左手，右旋伸右手，握住軸線，四指指向主動輪的轉動方向，大拇指的指向即為主動輪軸向力Fa1的方向，從動輪的Fa2與Fa1方向相反。對于圓錐齒輪，軸向力沿著軸線，箭頭指向大端。也即圓錐齒輪的軸向力總是使兩錐輪有分開的趨勢。
