istorie
Dispozitivul grecesc antic dezgropat
In the West, in 300 BC, the ancient Greek philosopher Aristotle described the problem of using bronze or cast iron gears to transmit rotational motion in "Mechanical Problems". The famous Greek scholars Aristotle and Archimedes have studied gears. The famous Greek inventor Gutisibios evenly inserted pins on the edge of the circular table to make it mesh with the pin wheel. He applied this mechanism to engraving. This is about 150 BC. In 100 BC, Herron, the Alexandrian inventor, invented the odometer and used gears in the odometer. In the 1st century AD, a gear transmission was also used in the waterwheel mill made by the Roman architect Pidobis. By the 14th century, gears began to be used in clocks.
Unelte din bronz de fier la sfârșitul perioadei Statelor războinice
In the early years of the Eastern Han Dynasty (1st century AD), there were herringbone gears. The guide car and the Jili drum car that appeared in the Three Kingdoms period have adopted a gear transmission system. The water-rotating continuous mill invented by Du Yu in the Jin Dynasty transmits the power of the water wheel to the stone mill through gears. The earliest record of the gear transmission system in the history books is the description of the armillary sphere made by Xing Yi and Liang Lingzhan in the Tang Dynasty in 725. The water transport instrument elephant table (see ancient Chinese timepieces) made in the Northern Song Dynasty used a complicated gear system. In the Ming Dynasty Mao Yuanyi's "Wu Bei Zhi" (written in 1621) recorded a rack and pinion transmission. An iron ratchet gear was discovered in the ruins of the ancient city of Anwuji, Hebei, excavated in 1956. The diameter of the wheel is about 80 mm. Although it is incomplete, the iron quality is better. After research, it is confirmed that it is the end of the Warring States period (3rd century BC). Products from the Western Han Dynasty (206 BC to 24 AD). Bronze spine gears were unearthed in Changjiaya, Yongji County, Shanxi Province in 1954. With reference to the artifacts unearthed in Tongkeng, it can be concluded that they are the relics of the Qin Dynasty (221-206 BC) or the early Western Han Dynasty. The wheel has 40 teeth and the diameter is about 25 mm. Regarding the purpose of the ratchet gear, no written records have been found so far, and it is speculated that it may be used for braking to prevent the axle from turning backwards. A pair of bronze herringbone gears were unearthed in Hongqing Village, Chang'an County, Shaanxi Province in 1953. Based on the analysis of the tomb structure and the tomb objects, it can be determined that the pair of gears came from the early Eastern Han Dynasty. Both wheels have 24 teeth and a diameter of about 15 mm. The same herringbone gear was also found in Hengyang and other places. 1
Gear transmission structure diagram in "Wu Bei Zhi"
Încă din 1694, savantul francez PHILIPPE DE LA HIRE a propus pentru prima dată că evolventa ar putea fi folosită ca curbă a profilului dintelui. În 1733, francezul M.CAMUS a propus ca normalul comun al punctului de contact al dintelui dintate să treacă prin nodul de pe linia centrală. Când o linie centrală instantanee auxiliară se rotește pur de-a lungul liniei centrale instantanee (cercul de pas) a roții mari și a roții mici, profilul dintelui auxiliar conectat fix cu linia centrală instant auxiliară formează două profile de dinți pe roata mare și pe roata mică. roată. Curbele sunt conjugate între ele, ceea ce este teorema CAMUS. Se ia în considerare starea de îmbinare a celor două suprafețe dentare; stabilește clar conceptul modern al traiectoriei punctului de contact. În 1765, elvețianul L. EULER prezintă baza matematică pentru studiul analitic al profilului dintelui în evolventă și clarifică relația dintre raza de curbură a curbei profilului dintelui și centrul de curbură al unei perechi de roți dințate care se închidează. Mai târziu, SAVARY a completat în continuare această metodă și a devenit ecuația EU-LET-SAVARY. Contribuția la aplicarea profilului dintelui evolvent este ROTEFT WULLS. El a propus că atunci când distanța dintre centru se schimbă, angrenajul evolvent are avantajul unui raport constant al vitezei unghiulare. În 1873, inginerul german HOPPE a propus profilul dinților în evolventă al angrenajelor cu un număr diferit de dinți atunci când unghiul de presiune se modifică, punând astfel bazele gândirii vitezelor moderne de schimbare.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, principiul metodei de tăiere generativă a roților dintate și apariția mașinilor-unelte speciale și a uneltelor care foloseau acest principiu pentru a tăia angrenajele au făcut ca prelucrarea angrenajului să fie mai completă, iar profilul dinților în evolventă a arătat avantaje mari. Atâta timp cât unealta de tăiere a angrenajului este ușor deplasată din poziția normală de angrenare în timpul tăierii angrenajului, treapta de viteză corespunzătoare poate fi tăiată pe mașina unealtă cu o unealtă standard. În 1908, MAAG elvețian a cercetat metoda deplasării și a produs mașina de modelare a angrenajului. Mai târziu, BSS britanic, AGMA american și DIN german au propus succesiv o varietate de metode de calcul pentru deplasarea angrenajului.
Unelte din bronz din oase de pește în timpul dinastiei Han timpurii
In order to increase the service life of the power transmission gear and reduce its size, in addition to improvements in materials, heat treatment and structure, the arc-toothed gear has been developed. In 1907, the British FRANK HUMPHRIS first published the arc tooth profile. In 1926, ERUEST WILDHABER obtained the patent right for the arc tooth profile helical gear. In 1955, the Soviet Union's M. L. NOVIKOV completed the practical research on arc toothed gears and won the Lenin Medal. In 1970, the engineer of ROLH-ROYCE company R． M. STUDER has obtained a US patent for double circular arc gears. This kind of gear has been paid more and more attention to by people, and it has played a significant role in production.
Roțile dințate sunt părți mecanice dintate care se pot îmbina între ele. Sunt utilizate pe scară largă în transmisia mecanică și în întregul domeniu mecanic. Tehnologia modernă a angrenajelor a atins: modulul angrenajului 0,004 până la 100 mm; diametrul angrenajului de la 1 mm la 150 de metri; puterea de transmisie poate ajunge până la 100,000 kilowați; viteza de rotație poate atinge sute de mii de rotații pe minut; cea mai mare viteză periferică poate atinge 300 de metri/secundă.
Odată cu dezvoltarea producției, a fost apreciată netezimea funcționării angrenajului. În 1674, astronomul danez Romer a propus pentru prima dată să folosească un epicicloid ca curbă a profilului dintelui pentru a obține un angrenaj care să funcționeze fără probleme.
În timpul revoluției industriale din secolul al XVIII-lea, tehnologia angrenajelor s-a dezvoltat rapid, iar oamenii au efectuat o mulțime de cercetări asupra angrenajelor. În 1733, matematicianul francez Kami a publicat legea de bază a plasării profilului dinților; în 1765, matematicianul elvețian Euler a sugerat utilizarea evolventei ca curbă a profilului dintelui.
Mașinile de frezat angrenajele și mașinile de modelat angrenajele au apărut în secolul al XIX-lea pentru a rezolva problema producției în masă a angrenajelor de înaltă-precizie. În 1900, Profort a instalat un dispozitiv diferențial pentru mașina de frezat angrenaj, care poate prelucra roți dințate elicoidale pe mașina de tăiat angrenaje. De atunci, mașina de tăiat viteze a devenit populară, iar metoda generativă are un avantaj covârșitor în prelucrarea angrenajelor. Roțile de viteză învolute au devenit cele mai utilizate pe scară largă. .
În 1899, Rasche a implementat pentru prima dată schema de schimbare a vitezelor. Treapta de viteză schimbată nu numai că poate evita subtaierea dinților angrenajului, dar poate, de asemenea, să se potrivească cu distanța dintre centru și să îmbunătățească capacitatea de încărcare-a angrenajului. În 1923, americanul Wild Haber a propus pentru prima dată un angrenaj cu un profil de dinte cu arc circular. În 1955, Sunovykov a efectuat un studiu-aprofundat asupra angrenajului cu arc circular, iar angrenajul cu arc circular a fost apoi folosit în producție. Acest tip de angrenaj are o capacitate portantă-și eficiență ridicată, dar nu este la fel de ușor de fabricat ca angrenajele evolvente și necesită îmbunătățiri suplimentare.
