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齿轮传动的历史,您可能不知道的前世今生!

发布时间:2021-09-11      发布人:秩名


齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动,也是我们现在用到最多的传动结构,是传递机器动力和运动的一种主要形式,也是机械产品的重要基础零部件。它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等一系列特点,所以深受广大群众喜爱!普遍运用到了各种产品的传动装置里面。

因此,它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位,致使齿轮被公认为工业化的一种象征。

齿轮传动技术经历了长期的历史发展过程。公元前400、200年,中国古代就开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮,作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。但从17世纪末,人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。18世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动应用日益广泛,先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮。

早在1694年,法国学者PhilippeDeLaHire,首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年,法国人CamusM.提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。他考虑了两齿面的啮合状态,明确建立了关于接触点轨迹的概念。1765年,瑞士的Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来,Savary进一步完成这一方法,成为现在的Euler-Savery方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是RobertWillis,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年,德国工程师H。ppe提出,对不同齿数的齿轮,在压力角改变时的渐开线齿形,从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。直至19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,使齿轮加工具有较完善的手段后,渐开线齿形才显示出巨大的优越性。

齿轮传动的发展历史

切齿时,只要将切齿刀具从正常的啮合位置稍作移动,就能用标准齿轮刀具在机床上切出相应的变位齿轮。1908年,瑞士MAAG公司研究并制造出展成法加工的插齿机。接着,英国BSS、美国AGMA、德国的DIN等相继对变位齿轮提出了多种计算方法。

为提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸,英国人Humphris在1907年最早发表了圆弧齿形的设想。1926年,瑞士人Wildhaber取得了法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年,原苏联工程师Novikov在完成实用性研究后进人工业应用。1970年,英国Rolls-Royce公司工程师Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。与此同时,我国与原苏联,以及日本等国对双圆弧齿形,进行了一系列开发研究并获得了普遍的应用成果。

在此具有代表性的深圳市兆威机电有限公司成立于1997年4月是一家研发、生产齿轮箱传动机构产品的国家级高科技企业。兆威机电针对齿轮箱开发拥有自主知识产权的齿轮箱综合设计平台,可实现渐开线行星齿轮系统、锥齿轮、面齿轮等机构的自动化参数设计,齿形绘制和3D精密建模等。兆威齿轮箱设计平台在进行变位系数合理分配、啮合角优化计算、滑移率和重合度校核等方面具有鲜明的特色。在前期设计开发阶段,对预防和改善齿轮箱的噪音、寿命等技术难题具有显著优势,并为软件申请了国家软件著作专利。为客户提供传动方案设计、零件模具设计和制造、零件生产和集成装配的全方位服务。