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齿 轮
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齿 轮,齿 轮
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A to is as a A be to be by of a be a of a ( To as a of to to in on On by a to A to of a of of in at to of an If be in on of be of or a a to to of at be to at to is at In to of be to in a a be a of in a of an of of a on as of a of if at to do of of is to be as as to of on of a to as as to be to 1 he of to in It by of In in no of on as in of of 50 a in of to of on of of is so of of in a 900. an of is of it is an of is as a to 7 of as to of by of or of It s 1330, He it to an he to at A of a 348 of in 967 of s in 830, of 493 497 ” , 82 600 s of of 2 In 450 750, of of is 1525). de is to of 1694). of to a in of on 893 a in is in in 899 of A . to in of 1910), to of to of an in 5 in of 916, it 926, it in it to 937 in 920s it to 931 of on a on to a of as as 920s 930s . 950. by in 960s of In 000 4000 0 00m/s(10000 0000 ft/ 0000 0000 hp 976 to a 35h 984kw 00m/s. be in an if A 0m/s. in in of as as as of 齿 轮 直齿轮和斜齿轮 轮齿是直的、而方向又与其轴平行的齿轮称作直齿轮。一对直齿轮只能用来连接平行轴。然而，平行轴也可以用其他形式的齿轮来连接，一个直齿轮可以同一个不同形式的齿轮互相啮合，如图 1 为了避免由于热膨胀而出现的卡住现象；为了便于润滑和补偿制造中不可避免的误差，所有传递动力的齿轮必须具有侧向间隙。这就是说在互相啮合齿轮的节圆上，小齿轮的间隙宽度必须稍大于大齿轮的齿厚，反之亦然。在仪表齿轮上，可以利用从中间分开的拼合齿轮来消除侧向间隙，它的一半可相对于另一半转动。弹簧迫使拼和齿轮 的齿占满小齿轮间隙的整个宽度。 斜齿轮具有某些优点。例如：连接两平行轴时，斜齿轮比齿数相同、用相同刀具切削的直齿轮有较高的承载能力。由于轮齿的重迭作用，斜齿轮工作比较平稳、允许比直齿轮有更高的节线速度。节线速度是节圆的速度。由于轮齿与旋转轴倾斜，所以斜齿轮会产生轴向推力。如果单个使用，这一推力必须由轴承来承受。推力问题可以通过在同一坯见切削两组斜齿来克服。根据制造方法的不同，齿轮可以是连续人字形的，或者在两列斜齿之间留一间隙的双斜齿形的，以便切削刀具通过。双斜齿齿轮非常使用于高速高效的传递动力。 斜齿轮也能 用来连接既不平行也不相交的相互成任何角度的轴。最常用的角度为 90 。 蜗轮蜗杆和伞齿轮 为了使交叉轴斜齿轮获得线接触和提高承载能力，可以把大齿轮做成部分绕小齿轮弯曲，就象螺母套在螺杆上一样，结果就形成一个柱形蜗杆和蜗轮。蜗轮蜗杆提供了获得一对大速比齿轮的最简单的方法。然而，由于沿齿的附加滑动使蜗轮蜗杆的效率通常低于平行轴齿轮。同样，其效率还取决于影响螺纹效率的那些因素。大直径的单头蜗杆的导角很小，效率很低，而多头蜗杆的导角较大，效率也比较高，见图 1 为了使传递的 转动和扭矩能转一个角度，常常是用伞齿轮。所连的两跟轴，如果延长其轴线就会相交，它们通常互成 90 。 两轴不相交的螺旋伞齿轮称作偏轴伞齿轮。这种齿轮的节面不是滚锥，它们的平均直径比不等于速比。因此，小齿轮的齿数较小，其大小能适应承载的需要。 伞齿轮的齿廓不是渐开线形的。它们的形状使切齿刀具比渐开线刀具更易于制造和维修。由于伞齿轮是成对使用的，因此，只要它们能互相共轭，就不需要与齿数不同的其他齿轮共轭。 图 1 直齿轮 图 2 螺蜗轮蜗杆船 齿 轮的早期发展史 有关齿轮的最早的论著认为，齿轮是在公元前四世纪由 明的。书中指出：齿轮是由 明的这段文字实际上出自其母校的论著：“关于 机械问题”（约公元前 280 年）。问题是在有关章节中，并没有体积在平行的轮子上有齿轮，而只是光华的轮子，靠摩擦接触。因此，认为齿轮是由发明的说法不见得是正确的。 实际上，齿轮机构可能是在公元前约 250 年由 明的，他发明了螺杆用以驱动一个带齿的轮子，这种轮子用于军用发动机。 用齿轮来仿 造天体比例仪。旋机构一直用语测程计及高度和角度测量装置，这是早期使用的四轮马车里程计（里程表）和测量仪。这些装置被认为是埃及及亚力大实验装置，他写了关于理论力学及基本机械零件的 论著。所查到的最早的齿轮的遗物是 构，这是根据希腊岛屿的名字而命名的，因为这中机构是 1900 年在靠近 发现的沉船中出现的。学的 授写了论述这一机构的权威专著。这一机构不仅是齿轮传动机构的最早遗物，也是极为复杂的行星齿轮传动机构，它也被认为是用于表示太阳和月亮运行的日历计算机构，并可追溯到公元前 87 年。在罗马衰败之后的萧条时期，齿轮传动技术传遍了整个欧洲并在穆斯林仪表中得到应用，如计算天体位置的齿轮观测仪。也许是这一技术又被14 世纪欧洲的钟表仪器 制造专家再次采用，也许是一些奇特的构思，在十一世纪至十三世纪的改举运行之后，这些机构又从东方引入。 似乎是英国 住持于 1930 年又发明了行星齿轮的构思，他将其用于天文钟表，并实施建造，但当他死后才竣工。 稍后机械钟表是由 计的。根据 稿，钟表设计图中并没有差动齿轮传动系统，而他自行设计了齿轮机构。 1967 年又发现了 1830 年在国立图书馆失窃的 两本手稿，其中一本为“ ,是 1493 年至 1497年间写的，共 382 页约 1600 幅图，展示 艺术及工程才华的便是他对齿轮机构的研究，其中一些便是齿廓设计及齿轮传动机构设计，但这些机构早在几百年前就有了。 现代齿轮技术的开端 1450 1750 年间，建立了轮齿廓形的数学表达式及齿轮传动机构的理论。 u 计了外摆线齿形， 摆线齿轮作了分析，并推荐轮齿采用渐开线形状， 究了相配合齿轮定律根据这一定律可以获得稳定的速比。 由于 19 世纪 中叶的工业革命，齿轮传动机构被广泛采用，齿轮设计也符合科学原理。1893 年 表了计算轮齿应力的公式，这一公式至今仍在齿轮设计中广泛应用。 1899 年 位五家齿轮公司的创始人发表了关于齿轮的专题论文。新的发明使得齿轮传动机构有了新的应用。例如在本世纪早期，将平行轴齿轮传动机构用于当时研制的反应式汽轮机降速，它足以带动远洋船的传动螺杆。这一应用使航海行程效率提高了25。 随着汽车的发明，则需要更精确且运行平稳的齿轮。虽然早在 1916 年就有能力制造直角交错轴双 曲面齿轮，但直到 1926 年才开始用 车，它的应用能简短驱动轴并减少了所占空间。到 1937 年几乎所有的汽车都用直角交错轴双曲面齿轮为后桥。 1930 年左右研制了含抗磨损添加剂的特殊润滑剂并用于直角交错轴双曲面齿轮。 1931 年，美国机械工程师学会齿轮机构研究委员会主席 有一篇关于轮齿动态承载方面的具有里程碑意义的技术报告。这使人们更好地了解为什么转动较快地齿轮有时承载能力不如转动较慢地齿轮。 二十世纪 20 至 30 年代期间研制了制造齿轮的高强度合金刚； 30 年代又将渗氮及表 面硬化技术用以增加齿轮传动机构的表面强度； 1950 年应用感应淬火技术； 1960 年应用了由真空熔化工艺所炼的高度清洁钢材，这对于延长齿轮的使用寿命是很有效的。 自本世纪六十年代初期以来，发电用的工业燃气轮机被广泛应用。由于成功地采用了行星齿轮机构，其功率达 1000 14， 000 马力，节线速度为 50 100m/s。在两次检修期间，齿轮组必须可靠工作 10， 000 至 30， 000 小时。 1976 年生产的用于驱动压缩机试验台的伞齿轮在功率为 29844000 马力），速度为200m/s(40
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