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链轮的由来

点击次数:2081次  发布时间:2013/12/3 8:25:05

  下面讲一下链轮的由来

  早在一六九四年,法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。一七三三年,法国人M.Camus提出轮齿接触点的公法线必须经过中心连线上的节点。一条帮助瞬心线辨别沿大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯转动时,与帮助瞬心线固联的帮助齿形在大轮和小轮上所包络构成的两齿廓曲线是相互共轭的,这便是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合形态;明白创建了当代关于接触点轨迹的观点。一七六五年,瑞士的L.Euler提出渐开线齿形解析研讨的数学基础,阐明白相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。厥后,Savary进一步完成这一方法,成为现在的Eu-let-Savary方程。对渐开线齿形使用作出孝敬的是Roteft WUlls,他提出中心距变革时,渐开线齿轮具有角速比稳定的好处。一八七三年,德国网带工程师Hoppe提出,对不同齿数的齿轮在压力角转变时的渐开线齿形,从而奠定了当代变位齿轮的头脑基础。

  据史料记载,远在公元前四零零~二零零年的中国现代就巳开始利用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳创造的最古老齿轮,作为反映现代迷信技能成绩的指南车便因此齿轮机构为焦点的机器装置。一七世纪末,人们才开始研讨,能正确通报活动的轮齿形状。十八世纪,欧洲产业反动以后,齿轮传动的使用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到二零世纪初,渐开线齿轮已在使用中占了优势。

  十九世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的公用机床与刀具的相继呈现,使齿轮加东西军较完备的手段后,渐开线齿形更表现出巨大的优走性。切齿时只需将切齿东西从正常的啮合位置稍加挪动,就能用尺度刀具在机床上切出相应的变位齿轮。一九零八年,瑞士MAAG研讨了变位方法并制造出展成加工插齿机,厥后,英国BSS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种盘算方法。

  为了进步动力传动齿轮的利用寿命并减小其尺寸,除从材料,热处置惩罚及结构等方面改进外,圆弧齿形的齿轮获得了发展。一九零七年,英国人Frank Humphris最早颁发了圆弧齿形。一九二六年,瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。一九五五年,苏联的M.L.Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研讨并获得列宁勋章。一九七零年,英国Rolh—Royce公司工程师R.M.Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视,在消费中发扬了显著效益。

  齿轮是能相互啮合的有齿的机器零件,它在机器传动及整个机器范畴中的使用极端广泛。当代齿轮技能已达到:齿轮模数O.零零四~一零零毫米;齿轮直径由一毫米~一五零米;通报功率可达上十万千瓦;转速可达几十万转/分;最高的圆周速率达三零零米/秒。

  齿轮在传动中的使用很早就呈现了。公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机器问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮通报旋转活动的问题。中国现代创造的指南车中已使用了整套的轮系。不过,现代的齿轮是用木料制造或用金 属铸成的,只能通报轴间的反转展转活动,不克不及保证传动的安稳性,齿轮的承载能力也很小。

  随着消费的发展,齿轮运转的安稳性受到重视。一六七四年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转安稳的齿轮。

  十八世纪产业反动时期,齿轮技能得到高速发展,人们对齿轮举行了少量的研讨。一七三三年法国数学家卡米颁发了齿廓啮合基本定律;一七六五年瑞士数学家欧拉发起接纳渐开线作齿廓曲线。

  十九世纪呈现的滚齿机和插齿机,解决了少量消费高精度齿轮的问题。一九零零年,普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到遍及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为使用最广的齿轮。

   一八九九年,拉舍开始实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不但能制止轮齿根切,还可以凑配中心距和进步齿轮的承载能力。一九二三年美国怀尔德哈伯开始提出圆弧齿廓的齿轮,一九五五年苏诺维科夫对圆弧齿轮举行了深入的研讨,圆弧齿轮遂得以使用于消费。这种齿轮的承载能力和效率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有待进一步改进。

   齿轮的构成结构一样平常有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。

  齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法平分类。

  齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比力容易制造,因此当代利用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对少数,而摆线齿轮和圆弧齿轮使用较少。
 在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,固然承载能力较高,但在通报转矩雷同的环境下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊环境。而齿轮的齿高已尺度化,一样平常均接纳尺度齿高。变位齿轮的好处较多,已普遍各种机器设置装备摆设中。

  轮齿简称齿,是齿轮上 每一个用于啮合的凸起部门,这些凸起部门一样平常呈辐射状分列,配对齿轮上的轮齿相互接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上 ,垂直于齿轮或蜗杆轴线的立体;法面指的是垂直于轮齿齿线的立体;齿顶圆是指齿顶端所在的圆;齿根圆是指槽底所在的圆;基圆是构成渐开线的产生线作纯转动的圆;分度圆 是在端面内盘算齿轮多少尺寸的基准圆。

  齿轮的制造材料和热处置惩罚过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。二零世纪五零年月前,齿轮多用碳钢,六零年月改用合金钢,而七零年月多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

  软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比力容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严酷限定,以及小量消费的一样平常机器中。因为配对的齿轮中,小轮包袱较重,因此为使大小齿轮事情寿命大抵相称,小轮齿面硬度一样平常要比大轮的高 。

  硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再举行淬火、表面淬火或渗碳淬火处置惩罚,以进步硬度。但在热处置惩罚中,齿轮不行制止地会产生变形,因此在热处置惩罚之后须举行磨削、研磨或精切 ,以消弭因变形产生的偏差,进步齿轮的精度。

  制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机器性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸铁可部门地代替钢制造齿轮 ;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一样平常用导热性好的钢齿轮。

  将来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展,并力图尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。

  摩擦、光滑理论和光滑技能是 齿轮研讨中的基础性事情,研讨弹性流体动压光滑理论,推行接纳合成光滑油和在油中适本地加入极压添加剂,不但可进步齿面的承载能力,并且也能进步传动效率。

  而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研讨轮齿毁伤的机理,这是创建可靠的强度盘算方法的根据,是进步齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研讨新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺; 研讨齿轮的弹性变形、制造和安置偏差以及温度场的漫衍,举行轮齿修形,以改善齿轮运转的安稳性,并在满载时增大轮齿的接触面积,从而进步齿轮的承载能力。

  另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮 ;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

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