什么是齒輪
齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件,它在機械傳動及整個機械領域中的應用極其廣泛?,F(xiàn)代齒輪技術已達到:齒輪模數(shù)O.004~100毫米;齒輪直徑由1毫米~150米;傳遞功率可達 十萬千瓦;轉速可達 十萬轉/分;最高的圓周速度達300米/秒。
齒輪在傳動中的應用很早就出現(xiàn)了。公元前三百多年,古希臘哲學家亞里士多德在《機械問題》中,就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動的問題。中國古代發(fā)明的指南車中已應用了整套的輪系。不過,古代的齒輪是用木料制造或用金 屬鑄成的,只能傳遞軸間的回轉運動,不能保證傳動的平穩(wěn)性,齒輪的承載能力也很小。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展,齒輪運轉的平穩(wěn)性受到重視。1674年丹麥天文學家羅默首次提出用外擺線作齒廓曲線,以得到運轉平穩(wěn)的齒輪。
18世紀工業(yè)革命時期,齒輪技術得到高速發(fā)展,人們對齒輪進行了大量的研究。1733年法國數(shù)學家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律;1765年瑞士數(shù)學家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。
19世紀出現(xiàn)的滾齒機和插齒機,解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年,普福特為滾齒機裝上差動裝置,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,漸開線齒輪成為應用最廣的齒輪。
1899年,拉舍最先實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,但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造,還有待進一步改進。
齒輪的組成結構一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。