齿轮

带啮合齿的传递运动和动力的机械元件
齿轮(Gear)是一种机械元件,通常用于传递动力和运动。它由两个或多个轮齿和齿槽组成,被广泛应用于各种设备和机器中,例如汽车、飞机、机床等。齿轮的工作原理是基于摩擦力来实现动力的传递。当两个齿轮相互啮合时,它们的齿廓会相互接触,产生摩擦力,从而实现动力的传递。齿轮的转速和转矩可以通过改变齿数和模数来调整,以满足不同的机械系统要求。,齿轮由轮齿、齿槽、齿根圆、齿顶圆等组成。根据不同的使用场合和要求,齿轮可以有直齿、斜齿、弧齿等不同形状的齿廓。此外,齿轮还可以分为圆柱齿轮锥齿轮等不同类型。[1][3]
齿轮的发明可以追溯到古代,但现代齿轮技术的发展则是在工业革命之后。据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就已开始使用齿轮。然而,直到17世纪末,人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。18世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。其后又发展了变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等等。[3][1]齿轮行业的未来发展将追求更高的效率、更强的柔性生产能力、更定制化的产品、更环保的生产方式、更智能化的制造、更网络化的生产和更国际化的视野。[4]

简史

齿轮的起源可以追溯到古代。据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就已开始使用齿轮。然而,那时的齿轮设计较为简单,主要用于简单的传动任务,如水力发电、纺织和冶金等领域的机械传动[5]
随着工业的发展和技术的进步,中世纪时期齿轮的应用逐渐广泛。在这个阶段,齿轮的设计得到了进一步的完善,出现了不同类型和用途的齿轮,如圆柱齿轮锥齿轮行星齿轮等。这些齿轮在各种机械设备中得到了广泛应用,如钟表、蒸汽机、纺织机等。[5]