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輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件


  • 輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件
    1. 輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件

輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件

在西方,公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機械問(wèn)題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動(dòng)的問(wèn)題。希 出土的古希臘齒輪裝置臘著(zhù)名學(xué)者亞里士多德和阿基米德都研究過(guò)齒輪,希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷(xiāo)子,使它與銷(xiāo)輪嚙合,他把這種機構應用到刻漏上。

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輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件
在西方,公元前300年古希臘哲學(xué)家亞里士多德在《機械問(wèn)題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動(dòng)的問(wèn)題。希
出土的古希臘齒輪裝置臘著(zhù)名學(xué)者亞里士多德和阿基米德都研究過(guò)齒輪,希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺邊緣上均勻地插上銷(xiāo)子,使它與銷(xiāo)輪嚙合,他把這種機構應用到刻漏上。這約是公元前150年的事。在公元前100年,亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計,在里程計中使用了齒輪。公元1世紀時(shí),羅馬的建筑家畢多畢斯制作的水車(chē)式制粉機上也使用了齒輪傳動(dòng)裝置。到14世紀,開(kāi)始在鐘表上使用齒輪。
東漢初年(公元 1世紀)已有人字齒輪。三國時(shí)期出現的指南車(chē)和記里鼓車(chē)已采用齒輪傳動(dòng)系統。晉代杜預發(fā)明的水轉連磨就是通過(guò)齒輪將水輪的動(dòng)力傳遞給石磨的。史書(shū)中關(guān)于齒輪傳動(dòng)系統的最早記載,是對唐代一行、梁令瓚于725年制造的水運渾儀的描述。北宋時(shí)制造的水運儀象臺(見(jiàn)中國古代計時(shí)器)運用了復雜的齒輪系統。明代茅元儀著(zhù)《武備志》(成書(shū)于1621年)記載了一種齒輪齒條傳動(dòng)裝置。
戰國末期鐵質(zhì)青銅齒輪。1956年發(fā)掘的河北安午汲古城遺址中,發(fā)現了鐵制棘齒輪,輪直徑約80毫米,雖已殘缺,但鐵質(zhì)較好,經(jīng)研究,確認為是戰國末期(公元前3世紀)到西漢(公元前206~公元24年)期間的制品。1954年在山西省永濟縣蘗家崖出土了青銅棘齒輪。參考同坑出土器物,可斷定為秦代(公元前221~前206)或西漢初年遺物,輪40齒,直徑約25毫米。關(guān)于棘齒輪的用途,迄今未發(fā)現文字記載,推測可能用于制動(dòng),以防止輪軸倒轉。1953年陜西省長(cháng)安縣紅慶村出土了一對青銅人字齒輪。根據墓結構和墓葬物品情況分析,可認定這對齒輪出于東漢初年。兩輪都為24齒,直徑約15毫米。衡陽(yáng)等地也發(fā)現過(guò)同樣的人字齒輪。
早在1694年,法國學(xué)者PHILIPPE DE LA HIRE首先提出漸開(kāi)線(xiàn)可作為齒形曲線(xiàn)。1733年,法國人M.CAMUS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)。一條輔助瞬心線(xiàn)分別沿大輪和小輪的瞬心線(xiàn)(節圓)純滾動(dòng)時(shí),與輔助瞬心線(xiàn)固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò )形成的兩齒廓曲線(xiàn)是彼此共軛的,這就是CAMUS定理。它考慮了兩齒
《武備志》中齒輪傳動(dòng)結構圖面的嚙合狀態(tài);明確建立了現代關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765年,瑞士的L.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EU-LET-SAVARY方程。對漸開(kāi)線(xiàn)齒形應用作出貢獻的是ROTEFT WULLS,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HOPPE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。
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,使齒輪加工具備較完備的手段后,漸開(kāi)線(xiàn)齒形更顯示出巨大的優(yōu)越性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動(dòng),就能用標準刀具在機床上切出相應的變位齒輪。1908年,瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機,后來(lái),英國B(niǎo)SS、美國AGMA、德國DIN相繼對齒輪變位提出了多種計算方法。
為了提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸,除從材料,熱處理及結構等方面改進(jìn)外,圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年,英國人FRANK HUMPHRIS最早發(fā)表了圓弧齒形。1926年,瑞土人ERUEST
漢初青銅人字齒輪WILDHABER取得法面圓弧齒形斜齒輪的專(zhuān)利權。1955年,蘇聯(lián)的M.L.NOVIKOV完成了圓弧齒形齒輪的實(shí)用研究并獲得列寧勛章。1970年,英國ROLH—ROYCE公司工程師R.M.STUDER取得了雙圓弧齒輪的美國專(zhuān)利。這種齒輪現已日益為人們所重視,在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著(zhù)效益。
齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件,它在機械傳動(dòng)及整個(gè)機械領(lǐng)域中的應用極其廣泛?,F代齒輪技術(shù)已達到:齒輪模數0.004~100毫米;齒輪直徑由1毫米~150米;傳遞功率可達上十萬(wàn)千瓦;轉速可達幾十萬(wàn)轉/分;最高的圓周速度達300米/秒。
隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展,齒輪運轉的平穩性受到重視。1674年丹麥天文學(xué)家羅默首次提出用外擺線(xiàn)作齒廓曲線(xiàn),以得到運轉平穩的齒輪。
18世紀工業(yè)革命時(shí)期,齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展,人們對齒輪進(jìn)行了大量的研究。1733年法國數學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律;1765年瑞士數學(xué)家歐拉建議采用漸開(kāi)線(xiàn)作齒廓曲線(xiàn)。
19世紀出現的滾齒機和插齒機,解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問(wèn)題。1900年,普福特為滾齒機裝上差動(dòng)裝置,能在滾齒機上加工出斜齒輪,從此滾齒機滾切齒輪得到普及,展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢,漸開(kāi)線(xiàn)齒輪成為應用最廣的齒輪。
1899年,拉舍最先實(shí)施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切,還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年美國懷爾德哈伯最先提出圓弧齒廓的齒輪,1955年蘇諾維科夫對圓弧齒輪進(jìn)行了深入的研究,圓弧齒輪遂得以應用于生產(chǎn)。這種齒輪的承載能力和效率都較高,但尚不及漸開(kāi)線(xiàn)齒輪那樣易于制造,還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

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輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件 2019-5-14 本文被閱讀 4744 次
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