什么是齿轮?
齿轮是指轮缘上有齿并依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件(如另一齿轮、齿条、蜗杆)传动,可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点,齿轮机构在工业产品中广泛应用,是传递机器动力和运动的一种主要形式,是机械产品的重要基础零部件,其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。它与带、链、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度快、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等一系列特点,是许多机械产品中不可或缺的传动部件,也是机器中所占比重量最大的传动形式。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,也是一个国家工业水平的象征之一。
早在公元前350年,古希腊著名的哲学家亚里士多德在文献中对齿轮有过记录。公元前250年左右,数学家阿基米德也在文献中对使用了涡轮蜗杆的卷扬机进行了说明。
在现今伊拉克凯特斯芬遗迹中还保存着公元前的齿轮 。
齿轮在我国的历史也源远流长。据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就已开始使用齿轮,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。
15世纪后半的意大利文艺复兴时期,著名的全才列奧纳多.达芬奇[1452〜1519],不仅在文化艺术方面,在齿轮技术史上也留下了不可磨灭的功绩,经过了500年以上,现在的齿轮仍然保留着当时素描的原型。
直到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,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。其后又发展了变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等等。
随着齿轮加工水平的不断提高,齿轮加工模数范围可达0.004~100mm,直径范围可达1mm~150m,传递功率可达十万千瓦以上,转速可达十万转/分钟,最高圆周速度可达300m/s。
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