historie
Objevené starověké řecké zařízení
Na Západě, v roce 300 př.nl, starověký řecký filozof Aristoteles popsal problém použití bronzových nebo litinových ozubených kol k přenosu rotačního pohybu v "Mechanických problémech". Slavní řečtí učenci Aristoteles a Archimédes studovali ozubená kola. Slavný řecký vynálezce Gutisibios rovnoměrně vložil kolíky na okraj kruhového stolu, aby se spojil s kolíkovým kolem. Tento mechanismus aplikoval na gravírování. To je asi 150 př.nl. V roce 100 př.nl, Herron, alexandrijský vynálezce, vynalezl počítadlo kilometrů a použil převody v počítadle kilometrů. V 1. století našeho letopočtu byla převodovka použita také v mlýně na vodní kola od římského architekta Pidobise. Ve 14. století se v hodinách začala používat ozubená kola.
Železná bronzová ozubená kola na konci období válčících států
V prvních letech dynastie Východní Han (1. století našeho letopočtu) existovaly rybí kosti. Vodicí vůz a bubenický vůz Jili, který se objevil v období Tří království, přijaly převodový systém. Vodou rotující kontinuální mlýn vynalezený Du Yu v dynastii Jin přenáší sílu vodního kola do kamenného mlýna prostřednictvím ozubených kol. Nejstarší záznam o převodovém systému v historických knihách je popis armilární koule, který vytvořili Xing Yi a Liang Lingzhan v dynastii Tang v roce 725. Stůl pro vodní dopravu (viz starověké čínské hodinky) vyrobený v dynastii Severní Song používal komplikovaný systém převodů. V dynastii Ming Mao Yuanyi "Wu Bei Zhi" (napsaný v roce 1621) zaznamenal ozubený hřeben a pastorek. Železná ráčnová převodovka byla objevena v ruinách starobylého města Anwuji, Hebei, vykopaného v roce 1956. Průměr kola je asi 80 mm. I když je neúplná, kvalita železa je lepší. Po výzkumu je potvrzeno, že se jedná o konec období válčících států (3. století před naším letopočtem). Výrobky z dynastie Západní Han (206 př.nl až 24 nl). Bronzová páteřní ozubená kola byla objevena v Changjiaya, Yongji County, provincie Shanxi v roce 1954. S odkazem na artefakty vykopané v Tongkengu lze konstatovat, že se jedná o pozůstatky dynastie Qin (221-206 př.nl) nebo rané západní dynastie Han. Kolo má 40 zubů a průměr je asi 25 mm. Pokud jde o účel ráčnového kola, nebyly dosud nalezeny žádné písemné záznamy a spekuluje se, že může být použit k brzdění, aby se zabránilo zpětnému otáčení nápravy. Pár bronzových rybích kostí byl objeven ve vesnici Hongqing, okres Chang'an, provincie Shaanxi v roce 1953. Na základě analýzy struktury hrobky a objektů hrobky lze určit, že dvojice ozubených kol pocházela z rané východní dynastie Han. Obě kola mají 24 zubů a průměr cca 15 mm. Stejné rybí kostní zařízení bylo také nalezeno v Hengyangu a na dalších místech. [1]
Schéma struktury převodovky v "Wu Bei Zhi"
Již v roce 1694 francouzský učenec PHILIPPE DE LA HIRE poprvé navrhl, že involut by mohl být použit jako křivka profilu zubu. V roce 1733 Francouz M.CAMUS navrhl, že společná normála kontaktního bodu zubu ozubeného kola musí procházet uzlem na centrální čáře. Když se pomocná okamžitá středová čára čistě valí podél okamžité středové čáry (kruhu stoupání) velkého kola a malého kola, pomocný profil zubu pevně spojený s pomocnou okamžitou středovou čárou tvoří dva profily zubů na velkém kole a malém kole. Křivky jsou navzájem konjugovány, což je CAMUSova věta. Bere v úvahu stav sítě obou povrchů zubů; jasně stanoví moderní pojetí trajektorie kontaktního místa. V roce 1765 předkládá Švýcar L. EULER matematický základ pro analytické studium involutního profilu zubů a objasňuje vztah mezi poloměrem zakřivení křivky profilu zubu a středem zakřivení dvojice ozubených kol, která jsou síťovina. Později SAVARY tuto metodu dále dokončil a stal se rovnicí EU-LET-SAVARY. Příspěvek k aplikaci involutního profilu zubu je ROTEFT WULLS. Navrhl, že když se změní středová vzdálenost, má involutní rychlostní stupeň výhodu konstantního úhlového rychlostního poměru. V roce 1873 navrhl německý inženýr HOPPE profil involutních zubů ozubených kol s různým počtem zubů při změně úhlu přítlaku, čímž položil základ pro myšlení moderních řadicích stupňů.
Na konci 19. století princip metody generativního řezání ozubených kol a vznik speciálních obráběcích strojů a nástrojů, které tento princip používaly k řezání ozubených kol, učinily zpracování ozubených kol úplnějším a profil volutního zubu ukázal velké výhody. Pokud je řezný nástroj ozubeného kola během řezání ozubeného kola mírně posunut z normální polohy sítě, může být odpovídající přeřazený převodový stupeň vyříznut na obráběcím stroji standardním nástrojem. V roce 1908 švýcarský MAAG zkoumal metodu posunutí a vyrobil stroj na tvarování ozubení. Později britská BSS, americká AGMA a německý DIN postupně navrhly různé metody výpočtu pro posunutí ozubeného kola.
Bronzové vybavení z rybí kosti v rané dynastii Han
Aby se prodloužila životnost převodového ústrojí a zmenšila se jeho velikost, kromě zlepšení materiálů, tepelného zpracování a struktury, bylo vyvinuto ozubené kolo s obloukovými zuby. V roce 1907 britský FRANK HUMPHRIS poprvé publikoval profil obloukového zubu. V roce 1926 získala společnost ERUEST WILDHABER patentové právo na spirálové ozubené kolo obloukového zubu. V roce 1955 dokončil M. L. NOVIKOV ze Sovětského svazu praktický výzkum ozubených ozubených kol s obloukovými zuby a získal Leninovu medaili. V roce 1970 získal inženýr společnosti ROLH-ROYCE R.M. STUDER americký patent na dvojitá kruhová oblouková ozubená kola. Tento druh zařízení byl lidmi věnován stále více pozornosti a hrál významnou roli ve výrobě.
Ozubená kola jsou ozubené mechanické části, které se mohou vzájemně propojit. Jsou široce používány v mechanickém přenosu a celém mechanickém poli. Moderní technologie ozubení dosáhla: modul ozubení 0,004 až 100 mm; průměr ozubeného kola od 1 mm do 150 metrů; vysílací výkon může dosáhnout až 100 000 kilowattů; rychlost otáčení může dosáhnout stovek tisíc otáček za minutu; nejvyšší periferní rychlost může dosáhnout 300 metrů za sekundu.
S rozvojem výroby byla oceněna hladkost provozu ozubeného kola. V roce 1674 dánský astronom Romer poprvé navrhl použít epicykloid jako křivku profilu zubu, aby získal ozubené kolo, které běží hladce.
Během průmyslové revoluce v 18. století se technologie ozubených kol rychle vyvíjela a lidé prováděli mnoho výzkumů o ozubených kolech. V roce 1733 publikoval francouzský matematik Kami základní zákon o síťování profilů zubů; v roce 1765 švýcarský matematik Euler navrhl použití involutu jako křivky profilu zubu.
Stroje na odvalování ozubených kol a stroje na tvarování ozubených kol se objevily v 19. století, aby vyřešily problém hromadné výroby vysoce přesných ozubených kol. V roce 1900 Profort nainstaloval diferenciální zařízení pro odvalovací stroj, který dokáže zpracovávat spirálové převody na odvalovacím stroji. Od té doby se stroj na odvalování ozubených kol stal populárním a generativní metoda má drtivou výhodu při zpracování ozubených kol. Involutní ozubená kola se stala nejpoužívanějším zařízením. .
V roce 1899 Rasche poprvé zavedl schéma řazení rychlostních stupňů. Přeřazený rychlostní stupeň může nejen zabránit podříznutí zubů ozubeného kola, ale také může odpovídat středové vzdálenosti a zlepšit nosnost ozubeného kola. V roce 1923 americký Wild Haber poprvé navrhl ozubené kolo s kruhovým obloukovým profilem zubu. V roce 1955 provedl Sunovykov hloubkovou studii kruhového obloukového ozubeného kola a kruhové obloukové ozubené kolo bylo poté použito ve výrobě. Tento druh ozubeného kola má vysokou nosnost a účinnost, ale není tak snadné jej vyrábět jako involutní ozubená kola a potřebuje další zlepšení.
