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          關于齒輪的一些小知識

          作者: 發布時間:2015-11-13 瀏覽次數:2846
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          齒輪(Gear)是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機械零件。齒輪通過與其它齒狀機械零件(如另一齒輪、齒條、蝸桿)傳動,可實現改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。由于傳動效率高、傳動比準確、功率范圍大等優點,齒輪機構在工業產品中廣泛應用,其設計與制造水平直接影響到工業產品的品質。
            “齒輪輪齒相互扣住齒輪會帶動另一個齒輪轉動來傳送動力。
            將兩個齒輪分開,也可以應用鏈條、履帶、皮帶來帶動兩邊的齒輪而傳送動力?!?br/>  齒輪發展史:
            人類對齒輪的使用源遠流長,有史料記載中國是世界上***個使用齒輪的國家,公元前400年至前200年間的中國古代就開始使用齒輪,中國山西省出土的青銅齒輪是迄今發現的***古老齒輪。張衡的候風地動儀、古印度的棉核剔除機構(現收藏于柏林博物館)都含有齒輪機構。齒輪的具體發明人無史可考,而亞里士多德可認為是***個系統論述這一機構的人。而阿基米德不僅對齒輪和蝸輪有詳盡的論述,Pappus更記載了阿基米德通過一個蝸輪和九個齒輪的機構,使少數幾個奴隸就將大船Syrakusia推下海中。
            早期齒輪并沒有齒形和齒距的規格要求,因此連續轉動的主動輪往往不能使被動輪連續轉動。為了解決這一問題,齒形發展為弧形,并通過減小齒距使被動輪獲得連續轉動,這使得齒輪機構的汲水裝置十分普及。
            由于鐘表的出現和普及,人們產生了對齒輪定速傳動的需求。由齒廓嚙合基本定律:
            一對齒廓的瞬時速比,等于該瞬時接觸點的公法線截連心線為兩段線段的反比。
            和傳動比恒定的條件:
            過接觸點所作兩齒廓的公法線均須與連心線交于一固定的點。
            所決定的齒形理論上是無窮多的,OlafRoemer在1674年曾論述外擺線齒形,而1694年PhilippdelaHire提出了漸開線齒形。在1733年,Camus提出了***的Camus定理:
            輪齒接觸點的公法線必須通過中心連繞上的節點。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節圓)純滾動時,與輔助瞬心線固聯的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的。
            1765年,Euler闡明了相嚙合的齒輪,其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關系。其后Savary完善了這一關系,形成了現在使用的Euler-Savary方程。1873年,Hoppe指出了不同齒數的齒輪在壓力角改變時的漸開線齒形,從而奠定了變位齒輪的基礎。19世紀末,范成切齒法原理的提出使漸開線齒形***終戰勝擺線齒形走上了大規模生產的道路。
            1907年,FrankHumphris提出了圓弧齒形。圓弧齒形在使用壽命和減小尺寸方面有一定優勢,因此在現代工業中也逐漸發揮作用。
            中國齒輪發展史:
            中國齒輪工業在“十五”期間得到了快速發展:2005年齒輪行業的年產值由2000年的240億元增加到683億元,年復合增長率23.27%,已成為中國機械基礎件中規模***大的行業。就市場需求與生產規模而言,中國齒輪行業在全球排名已超過意大利,居世界第四位。
            2006年,中國全部齒輪、傳動和驅動部件制造企業實現累計工業總產值102628183千元,比上年同期增長24.15%;實現累計產品銷售收入98238240千元,比上年同期增長24.37%;實現累計利潤總額5665210千元,比上年同期增長26.85%。
            2007年1-12月,中國全部齒輪、傳動和驅動部件制造企業實現累計工業總產值136542841千元,比上年同期增長30.96%;2008年1-10月,中國全部齒輪、傳動和驅動部件制造企業實現累計工業總產值144529138千元,比上年同期增長32.92%。
            中國齒輪制造業與發達國家相比還存在自主創新能力不足、新品開發慢、市場競爭無序、企業管理薄弱、信息化程度低、從業人員綜合素質有待提高等問題?,F階段齒輪行業應通過市場競爭與整合,提高行業集中度,形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產的大、中、小規模企業;通過自主知識產權產品設計開發,形成一批車輛傳動系(變速箱、驅動橋總成)牽頭企業,用牽頭企業的配套能力整合齒輪行業的能力與資源;實現***化、網絡化配套,形成大批有特色的工藝、有特色的產品和有快速反應能力的名牌企業;通過技改,實現現代化齒輪制造企業轉型。
            “十一五”末期,中國齒輪制造業年銷售額可達到1300億元,人均銷售額上升到65萬元/年,在世界行業排名中達到世界第二。2006-2010年將新增設備10萬臺,即每年用于新增設備投資約60億元,新購機床2萬臺,每臺平均單價30萬元。到2010年,中國齒輪制造業應有各類機床總數約40萬臺,其中數控機床10萬臺,數控化率25%(高于機械制造全行業平均值17%)。

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