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齒輪傳動(dòng)的歷史,您可能不知道的前世今生!

發(fā)布時(shí)間:2021-09-11      發(fā)布人:秩名


齒輪傳動(dòng)是近代機器中最常見(jiàn)的一種機械傳動(dòng),也是我們現在用到最多的傳動(dòng)結構,是傳遞機器動(dòng)力和運動(dòng)的一種主要形式,也是機械產(chǎn)品的重要基礎零部件。它與帶、鏈、摩擦、液壓等機械傳動(dòng)相比,具有功率范圍大、傳動(dòng)效率高、圓周速度高、傳動(dòng)比準確、使用壽命長(cháng)、結構尺寸小等一系列特點(diǎn),所以深受廣大群眾喜愛(ài)!普遍運用到了各種產(chǎn)品的傳動(dòng)裝置里面。

因此,它已成為許多機械產(chǎn)品不可缺少的傳動(dòng)部件,也是機器中所占比重最大的傳動(dòng)形式。齒輪的設計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。由于齒輪在工業(yè)發(fā)展中的突出地位,致使齒輪被公認為工業(yè)化的一種象征。

齒輪傳動(dòng)技術(shù)經(jīng)歷了長(cháng)期的歷史發(fā)展過(guò)程。公元前400、200年,中國古代就開(kāi)始使用齒輪,在我國山西出土的青銅齒輪是迄今已發(fā)現的最古老齒輪,作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車(chē)就是以齒輪機構為核心的機械裝置。但從17世紀末,人們才開(kāi)始研究能正確傳遞運動(dòng)的輪齒形狀。18世紀,歐洲工業(yè)革命以后,齒輪傳動(dòng)應用日益廣泛,先是發(fā)展擺線(xiàn)齒輪,而后是漸開(kāi)線(xiàn)齒輪。

早在1694年,法國學(xué)者PhilippeDeLaHire,首先提出漸開(kāi)線(xiàn)可作為齒形曲線(xiàn)。1733年,法國人CamusM.提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線(xiàn)必須通過(guò)中心連線(xiàn)上的節點(diǎn)。他考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài),明確建立了關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765年,瑞士的Euler提出漸開(kāi)線(xiàn)齒形解析研究的數學(xué)基礎,闡明了相嚙合的一對齒輪,其齒形曲線(xiàn)的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來(lái),Savary進(jìn)一步完成這一方法,成為現在的Euler-Savery方程。對漸開(kāi)線(xiàn)齒形應用作出貢獻的是RobertWillis,他提出中心距變化時(shí),漸開(kāi)線(xiàn)齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)。1873年,德國工程師H。ppe提出,對不同齒數的齒輪,在壓力角改變時(shí)的漸開(kāi)線(xiàn)齒形,從而奠定了現代變位齒輪的思想基礎。直至19世紀末,展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專(zhuān)用機床與刀具的相繼出現,使齒輪加工具有較完善的手段后,漸開(kāi)線(xiàn)齒形才顯示出巨大的優(yōu)越性。

齒輪傳動(dòng)的發(fā)展歷史

切齒時(shí),只要將切齒刀具從正常的嚙合位置稍作移動(dòng),就能用標準齒輪刀具在機床上切出相應的變位齒輪。1908年,瑞士MAAG公司研究并制造出展成法加工的插齒機。接著(zhù),英國B(niǎo)SS、美國AGMA、德國的DIN等相繼對變位齒輪提出了多種計算方法。

為提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸,英國人Humphris在1907年最早發(fā)表了圓弧齒形的設想。1926年,瑞士人Wildhaber取得了法面圓弧齒形斜齒輪的專(zhuān)利權。1955年,原蘇聯(lián)工程師Novikov在完成實(shí)用性研究后進(jìn)人工業(yè)應用。1970年,英國Rolls-Royce公司工程師Studer取得了雙圓弧齒輪的美國專(zhuān)利。與此同時(shí),我國與原蘇聯(lián),以及日本等國對雙圓弧齒形,進(jìn)行了一系列開(kāi)發(fā)研究并獲得了普遍的應用成果。

在此具有代表性的深圳市兆威機電有限公司成立于1997年4月是一家研發(fā)、生產(chǎn)齒輪箱傳動(dòng)機構產(chǎn)品的國家級高科技企業(yè)。兆威機電針對齒輪箱開(kāi)發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權的齒輪箱綜合設計平臺,可實(shí)現漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪系統、錐齒輪、面齒輪等機構的自動(dòng)化參數設計,齒形繪制和3D精密建模等。兆威齒輪箱設計平臺在進(jìn)行變位系數合理分配、嚙合角優(yōu)化計算、滑移率和重合度校核等方面具有鮮明的特色。在前期設計開(kāi)發(fā)階段,對預防和改善齒輪箱的噪音、壽命等技術(shù)難題具有顯著(zhù)優(yōu)勢,并為軟件申請了國家軟件著(zhù)作專(zhuān)利。為客戶(hù)提供傳動(dòng)方案設計、零件模具設計和制造、零件生產(chǎn)和集成裝配的全方位服務(wù)。

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