齒輪傳動的發展歷史

 齒輪傳(chuan)(chuan)(chuan)動是近(jin)代機(ji)(ji)(ji)器中常見的一種機(ji)(ji)(ji)械(xie)傳(chuan)(chuan)(chuan)動，是傳(chuan)(chuan)(chuan)遞(di)機(ji)(ji)(ji)器動力(li)和運動的一種主要(yao)形式，是機(ji)(ji)(ji)械(xie)產品的重(zhong)要(yao)基礎零部件。它與帶、鏈、摩擦、液壓等(deng)(deng)機(ji)(ji)(ji)械(xie)傳(chuan)(chuan)(chuan)動相比(bi)，具有(you)功率范圍大、傳(chuan)(chuan)(chuan)動效率、圓周(zhou)速度(du)、傳(chuan)(chuan)(chuan)動比(bi)準確、使(shi)用壽命(ming)長、結構尺寸小等(deng)(deng)一系(xi)列特點(dian)。

因此，它已成為(wei)許多機(ji)械產品不(bu)可缺少的傳動(dong)部件，也是機(ji)器(qi)中(zhong)所占比重大的傳動(dong)形式。齒(chi)輪的設計與(yu)制造水平將直接影響到機(ji)械產品的性能和質(zhi)量(liang)。由(you)于齒(chi)輪在(zai)工業發展(zhan)中(zhong)的突出(chu)地位，致使齒(chi)輪被公(gong)認為(wei)工業化(hua)的一種象征。

齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)傳動(dong)技術經歷(li)了長期的歷(li)史發展過(guo)程。公(gong)元(yuan)前400、200年(nian)，中國(guo)古代(dai)就(jiu)開始使用(yong)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)，在我國(guo)山西出土的青銅齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)是(shi)(shi)迄今已(yi)發現的古老齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)，作為(wei)反映古代(dai)科(ke)學(xue)技術成就(jiu)的指(zhi)南車就(jiu)是(shi)(shi)以齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)機構為(wei)的機械裝置。但從17世紀末，人們才開始研究能正確傳遞運動(dong)的輪(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)(chi)形狀。18世紀，歐洲工業革命(ming)以后，齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)傳動(dong)應(ying)用(yong)日(ri)益(yi)，先是(shi)(shi)發展擺線(xian)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)，而后是(shi)(shi)漸開線(xian)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)。

早在1694年，法(fa)(fa)(fa)國學者PhilippeDeLaHire，先提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)可作為齒(chi)(chi)(chi)形(xing)曲(qu)線(xian)(xian)(xian)。1733年，法(fa)(fa)(fa)國人CamusM.提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)輪(lun)(lun)齒(chi)(chi)(chi)接(jie)(jie)觸點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)公法(fa)(fa)(fa)線(xian)(xian)(xian)必(bi)須通(tong)過中(zhong)(zhong)心(xin)連線(xian)(xian)(xian)上的(de)(de)(de)(de)節點(dian)(dian)。他(ta)考慮(lv)了(le)(le)兩齒(chi)(chi)(chi)面的(de)(de)(de)(de)嚙合(he)狀態，明確建立了(le)(le)關于接(jie)(jie)觸點(dian)(dian)軌(gui)跡的(de)(de)(de)(de)概念。1765年，瑞士的(de)(de)(de)(de)Euler提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)齒(chi)(chi)(chi)形(xing)解析研究的(de)(de)(de)(de)數學基礎(chu)，闡明了(le)(le)相(xiang)嚙合(he)的(de)(de)(de)(de)一對(dui)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)，其齒(chi)(chi)(chi)形(xing)曲(qu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)率(lv)半徑和曲(qu)率(lv)中(zhong)(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)關系。后來，Savary進一步完成(cheng)這一方法(fa)(fa)(fa)，成(cheng)為現(xian)(xian)在的(de)(de)(de)(de)Euler-Savery方程。對(dui)漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)齒(chi)(chi)(chi)形(xing)應用作出(chu)(chu)貢獻(xian)的(de)(de)(de)(de)是RobertWillis，他(ta)提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)中(zhong)(zhong)心(xin)距(ju)變(bian)(bian)化時，漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)具(ju)有角速比不變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)(dian)。1873年，德國工(gong)程師H。ppe提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)，對(dui)不同(tong)齒(chi)(chi)(chi)數的(de)(de)(de)(de)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)，在壓力角改變(bian)(bian)時的(de)(de)(de)(de)漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)齒(chi)(chi)(chi)形(xing)，從而奠定了(le)(le)現(xian)(xian)代變(bian)(bian)位(wei)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)思想(xiang)基礎(chu)。直至19世紀末，展成(cheng)切(qie)齒(chi)(chi)(chi)法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)原理及利用此原理切(qie)齒(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)專用機床與刀具(ju)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)繼(ji)出(chu)(chu)現(xian)(xian)，使齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)加(jia)工(gong)具(ju)有較完善(shan)的(de)(de)(de)(de)手(shou)段(duan)后，漸(jian)開(kai)線(xian)(xian)(xian)齒(chi)(chi)(chi)形(xing)才顯示出(chu)(chu)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)優越性。

切(qie)齒(chi)(chi)時，只(zhi)要將切(qie)齒(chi)(chi)刀具(ju)從正常的(de)嚙合位置稍作移(yi)動(dong)，就能用(yong)齒(chi)(chi)輪刀具(ju)在機(ji)床上切(qie)出相(xiang)(xiang)應的(de)變位齒(chi)(chi)輪。1908年，瑞士MAAG公司(si)研究并制造出展成法加工的(de)插齒(chi)(chi)機(ji)。接(jie)著，英(ying)國BSS、美國AGMA、德國的(de)DIN等相(xiang)(xiang)繼對變位齒(chi)(chi)輪提出了多種計算(suan)方法。

為提動力傳動齒輪的(de)使用(yong)壽(shou)命并(bing)減小(xiao)其尺寸，英國人Humphris在1907年早發(fa)表了圓(yuan)弧(hu)(hu)齒形(xing)的(de)設想。1926年，瑞士人Wildhaber取得了法面圓(yuan)弧(hu)(hu)齒形(xing)斜齒輪的(de)權(quan)。1955年，原蘇聯工(gong)程師Novikov在完成(cheng)實(shi)用(yong)性(xing)研究后(hou)進人工(gong)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)。1970年，英國Rolls-Royce公司(si)工(gong)程師Studer取得了雙圓(yuan)弧(hu)(hu)齒輪的(de)美國。與此(ci)同(tong)時，我國與原蘇聯，以及(ji)日本等國對雙圓(yuan)弧(hu)(hu)齒形(xing)，進行(xing)了一系列開發(fa)研究并(bing)獲(huo)得了普遍的(de)應(ying)(ying)用(yong)成(cheng)果(guo)。