історії
Розкопані давньогрецькі шестерні
На Заході в 300 році до нашої ери давньогрецький філософ Арістотель виклав проблему передачі обертального руху бронзовими або чавунними шестернями в «Механічних задачах». Відомі грецькі вчені Аристотель і Архімед досліджували механізми. Відомий грецький винахідник Гутісібіос рівномірно вставляв шпильки на край круглої плити, щоб вона зчепилася з шпильковим колесом. Він застосував цей механізм для гравіювання. Це приблизно 150 рік до нашої ери. У 100 році до нашої ери александрійський винахідник Геррон винайшов одометр, в якому використовувалися шестерні. У I столітті нашої ери зубчаста передача також використовувалася в фрезерному верстаті з водяним колесом, виготовленому римським архітектором Підобісом. До 14 століття шестерні стали використовувати в годиннику.
Залізний бронзовий механізм пізнього періоду війни
У перші роки династії Східна Хань (I ст. н. е.) вже існували шестерні в ялинку. Автомобіль-компас і драм-машина Джілі, які з’явилися в період Трьох королівств, використовували системи передачі передач. Безперервний помел, що обертається водою, винайдений Ду Юй за часів династії Цзінь, передає потужність водяного колеса на кам’яний млин через шестерні. Найпершим записом системи передачі зубчастих передач в книгах історії є опис армілярної сфери, що переноситься водою, зроблений у 725 році партією династії Тан і Лян Лінцань. Інструмент водного транспорту та Xiangtai (див. стародавні китайські годинники), виготовлені в династії Північна Сун, використовували складну систему механізмів. За часів династії Мін у творі Мао Юаньі «У Бей Чжі» (написаному в 1621 році) описано рейкову передачу. У руїнах стародавнього міста Анвудзі в провінції Хебей, розкопаного в 1956 році, була знайдена залізна тріскачка. Діаметр колеса близько 80 мм. Хоча він пошкоджений, якість заліза хороша. Після досліджень було підтверджено, що це було з кінця періоду Воюючих царств (3 століття до н. е.) до продуктів часів династії Західна Хань (206 р. до н. е. – 24 р. н. е.). У 1954 році в Тецзяя, округ Юнцзі, провінція Шаньсі, було знайдено бронзову тріскачку. Посилаючись на артефакти, знайдені в тій же ямі, можна зробити висновок, що вони є реліквіями династії Цінь (221 р. до н. е. -206 до н. е.) або ранньої династії Західна Хань. Колесо має 40 зубів і діаметр близько 25 мм. Що стосується використання храпового механізму, досі не знайдено письмових записів, і є припущення, що він може використовуватися для гальмування, щоб запобігти повороту осі. У 1953 році пара бронзових шестерень із ялинкою була знайдена в селі Хунцін, округу Чан'ань, провінція Шеньсі. Відповідно до аналізу конструкції гробниці та предметів гробниці можна визначити, що пара шестерень виникла в ранній Східній династії Хань. Обидва колеса мають 24 зуби та діаметр близько 15 мм. Хен'ян та інші місця також знайшли те саме спорядження в ялинку.
Структурна схема зубчастої передачі в «У Бей Чжи»
Ще в 1694 році французький вчений ФІЛІП ДЕ ЛА ГІР вперше запропонував використовувати евольвенту як зубчасту криву. У 1733 р. француз М. КАМЮ запропонував, щоб загальна нормаль точки контакту зубів шестерень проходила через вузол центрального з'єднання. Коли допоміжна миттєва центральна лінія повністю котиться вздовж миттєвої центральної лінії (ділильне коло) великого колеса та малого колеса, два профілі зубів, утворені формою допоміжного зуба, нерухомо з’єднані з допоміжною миттєвою центральною лінією на великому колесі та криві малого колеса спряжені одна до одної, це теорема КАМЮ. Він враховує стан зачеплення двох поверхонь зуба; він чітко встановлює сучасну концепцію траєкторій контактних точок. У 1765 році швейцарець Л. Ейлер пропонує математичну основу для аналітичного дослідження евольвентного профілю зуба і з'ясовує зв'язок між радіусом кривизни кривої профілю зуба і положенням центру кривизни пари шестерень, що входять в зачеплення. Пізніше SAVARY доповнив цей метод і став рівнянням EU-LET-SAVARY. Внесок у застосування евольвентного профілю зубів зробив ROTEFT WULLS, який запропонував, що евольвентна передача має перевагу постійного співвідношення кутових швидкостей при зміні міжцентрової відстані. У 1873 році німецький інженер ХОППЕ запропонував евольвентний профіль зубів шестерень з різним числом зубів при зміні кута натискання, заклавши таким чином ідейну основу сучасних змінних передач.
Наприкінці 19 століття один за одним з'являються принцип породжувального методу зубонарізання і спеціальні верстати та інструменти, що використовують цей принцип для нарізання зубів. Під час різання зубів, якщо ріжучий інструмент злегка переміщений із нормального положення зачеплення, відповідне зубчасте колесо переміщення можна вирізати на верстаті стандартним інструментом. У 1908 році швейцарська компанія MAAG вивчила метод переміщення та виготовила зубчастий формувач для формування зубчастих коліс. Пізніше британська BSS, американська AGMA і німецька DIN послідовно запропонували різні методи розрахунку переміщення зубчастих коліс.
Раннє ханьське бронзове спорядження в ялинку
З метою підвищення терміну служби зубчастих передач силової передачі та зменшення їх розмірів, окрім удосконалення матеріалів, термічної обробки та конструкції, були розроблені шестерні з дугоподібними зубцями. У 1907 році британець ФРЕНК ХАМФРІС вперше опублікував дугоподібну форму зуба. У 1926 році швейцарська компанія ERUEST WILDHABER отримала патентне право на косозубу зубчасту передачу з дугоподібним профілем зуба. У 1955 р. радянський М. Л. НОВІКОВ завершив практичні дослідження дугових зубчастих передач і отримав орден Леніна. У 1970 році інженер британської компанії ROLH-ROYCE Р. М. ШТУДЕР отримав патент США на подвійні дугові шестерні. Цьому спорядженню люди приділяли все більше уваги і відігравали значну роль у виробництві.
Шестерні - це зубчасті механічні частини, які можуть входити в зачеплення одна з одною. Вони широко використовуються в механічній трансмісії та всій механічній галузі. Сучасні зубчасті технології досягли: зубчатого модуля 0.004 до 100 мм; діаметр шестерні від 1 мм до 150 метрів; потужність передачі може досягати 100,000 кіловат; швидкість може досягати сотень тисяч оборотів в хвилину; другий.
З розвитком виробництва приділялася увага стабільності роботи передач. У 1674 році датський астроном Ромер вперше запропонував використовувати епіциклоїду як криву профілю зуба для отримання плавної ходової частини.
Під час промислової революції в 18 столітті технологія зубчастих передач швидко розвивалася, і було проведено багато досліджень шестерень. У 1733 році французький математик Каммі опублікував основний закон зачеплення профілю зубів; в 1765 році швейцарський математик Ейлер запропонував використовувати евольвенти як криві профілю зуба.
З'явилися в 19 ст фрезерно-фрезерні верстати вирішили проблему масового виробництва високоточних зубчастих коліс. У 1900 році Profort встановив диференціальний пристрій для фрезерного верстата, який міг обробляти косозубі зубчасті колеса на фрезерному верстаті. Відтоді фрезерний механізм фрезерного верстата став популярним. .
У 1899 році Лашер вперше реалізував схему перемикання передач. Пересувна шестерня може не тільки уникнути підрізання зубців шестерні, але також узгодити міжцентрову відстань і покращити несучу здатність шестерні. У 1923 році Уайлдер Габер зі Сполучених Штатів вперше запропонував шестерні з дугоподібними профілями зубів. У 1955 році Суновиков провів поглиблені дослідження дугових передач, і дугові зубчасті передачі потім були використані у виробництві. Ця передача має високу вантажопідйомність і ефективність, але не так проста у виготовленні, як евольвентні, і потребує подальшого вдосконалення.
