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1、齿轮发展状况综述-----------------------Page1-----------------------第21卷 第1期机械研究与应用Vol21 No1 2008年2月MECHANICALRESEARCH&APPLICATION20082023齿轮发展研究综述王丽娟 黄清世 邹 雯(长江大学机械工程学院,湖北荆州 434023)()摘 要:笔者对齿轮从古代到现在的发展历程进行了综述,并对各过程的齿轮从材料和齿形两方面特点、应用情况进行了详细介绍,指出现有齿轮存在的问题,最后综述这些缺点,提出了错联齿轮,以解决各种
2、齿轮的不足。关键词:齿轮;渐开线;啮合;承载能力中图分类号:TH132.41 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2008)01-0017-02ResearchonthesummarizationofthegeardevelopmentWangLi-juan,HuangQing-shi,ZouWen(SchoolofmechanicalengineeringofYangtzeuniversity,HubeiJingzhou 434023,China)Abstract:Theauthorsummedupthegearwheel
3、developmentprocessfromancientrytotoday,anddetailedlyintroducedvari2ousgear′scharacteristicandapplyingcondition,thenpointedouttheirproblems.Finallybroughtforwardthenewtypegear-alternate-linkedgeartoresolvetheseshortcoming.Keywords:gear;involute;mesh;carryingcapacity1 引 言进了对齿轮传动的研究
4、,20世纪初摆线齿轮和渐开齿轮传动是机械传动中的主要形式之一,由于它线齿轮相继出现。但由于摆线齿轮制造和安装较困具有速比范围大、功率范围广、结构紧凑可靠等优点,难,限制了发展,目前只在钟表领域应用。渐开线齿已广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中,成为现有轮传动的类型有直齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗杆传动,机械产品中所占比重最大的一种传动。齿轮从发明20世纪60～70年代我国渐开线齿轮主要采用滚齿到现在经历了无数次更新换代,主要向高速、重载、平加工工艺,用这种方法生产的齿轮硬度不高,接触强稳性、体积小、低噪等方向发展。度低、寿命短,而用在船舶、电厂涡轮机的大型高
5、速齿2 齿轮发展历程轮传动由于其节线速度高,要求这些齿轮有高精度,齿轮的发展要追溯到公元前,迄今已有3000年于是加速了磨齿加工工艺的发展。斜齿轮是在直齿的历史。远古时代人们为了传递动力,发明了齿轮,轮的基础上发展起来的,由于直齿轮寿命短,承载能这一发明实现了转动的传递,在我国汉代发明的指南力有限等缺点,从而在后来的机械传动装置中,人们车上就有齿轮的传动装置,当时的齿轮是用木料制造开始尝试在同样厚度的齿轮上,增加接触线长度的斜或用金属铸成的,只能传递轴间的回转运动,不能保齿,即斜齿轮,它无论在性能上还是加工上,都较直齿证传动平衡性,同时齿轮的承载能力也很
6、小。在国轮复杂,但在斜齿轮的传动过程中,存在着对传动系外,机械传动的记载始于古罗马时代,人们在水力碾统不利的啮合力的轴向分力,为此又发明了人字齿磨中也用到了木制齿轮传动,但齿轮的齿形是直线[1,2]轮,但人字齿轮的加工更复杂。21世纪随着材料形,同样不能保证运动的平稳性,并且木制齿轮的承科学的发展,齿轮由金属材料逐渐向高分子材料转载能力也受到限制。在瑞典,人们在谷物碾磨中使用变,如塑料齿轮已被广泛应用,以减轻齿轮的重量。石头做成斜齿轮传递动力,虽然比木制齿轮承载能力随着生活质量的提高,对使用工具也越来越追求高,但加工困难。到了14世纪,钟的发明使人们开始
7、完善,为了实现传动性能的优化,人们对齿轮的认识研究金属齿轮传动以减小尺寸,以便在钟中得到应用。18世纪初,蒸汽机问世,并被很快运用,这进一逐渐深入。20世纪40年代,渐开线理论开始出现,步促进了齿轮传动的发展。此外,这一时期水力纺织到50年代为了提高承载能力,提出了齿轮齿廓和齿机械、冶金机械的发明与运用,又促使大功率、高质量向修形的设计方法。60年代,人们开始研究直齿、斜的木制、金属的齿轮传动问世。在齿轮材料没有改进齿和锥齿轮等的表面疲劳强度和可靠性,研究表明渐的情况下,19世纪末期,人们开始研究齿轮的齿形,开线齿轮传动在啮合点是纯滚动,因此其传动平稳并
8、向小型化、长寿命、更可靠的齿轮传动装置发展,促性、效率、使用寿命受到限制。在国际
