Původ vývoje ozubených kol

Aug 03, 2022

Zanechat vzkaz

Dějiny

Objevena starověká řecká soukolí

Na Západě, v roce 300 př.nl, starověký řecký filozof Aristoteles vysvětlil problém přenosu rotačního pohybu s bronzovými nebo litinovými ozubenými koly v "Mechanické problémy". Slavní řečtí učenci Aristoteles a Archimedes studovali ozubená kola. Slavný řecký vynálezce Gutisibios rovnoměrně vložil kolíky na okraj pracovního stolu s kruhovou deskou, aby se spojil s kolíkovým kolem. Tento mechanismus použil na rytí. To je asi 150 let před naším letopočtem. V roce 100 př. n. l. alexandrijský vynálezce Herron vynalezl počítadlo kilometrů, ve kterém se používala ozubená kola. V 1. století našeho letopočtu byla ozubená převodovka použita také u frézky s vodním kolem vyrobeného římským architektem Pidobisem. Ve 14. století se v hodinách začala používat ozubená kola.

Pozdní období Válčících států železné bronzové vybavení

V prvních letech východní dynastie Han (1. století n. l.) již existovala ozubená kola rybí kosti. Vůz s kompasem a bubnový vůz Jili, které se objevily v období Tří království, přijaly převodové systémy ozubených kol. Vodou rotující kontinuální mletí vynalezené Du Yu v dynastii Jin přenáší sílu vodního kola na kamenný mlýn prostřednictvím ozubených kol. Nejstarším záznamem o převodovém systému ozubených kol v historických knihách je popis armilární sféry nesené vodou z roku 725 skupinou dynastie Tang a Liang Lingzan. Vodní dopravní nástroj a Xiangtai (viz starověké čínské hodinky) vyrobené v dynastii Severní Song používaly složitý systém převodů. V dynastii Ming zaznamenal Mao Yuanyi „Wu Bei Zhi“ (napsaný v roce 1621) ozubený převod. V ruinách starověkého města Anwuji v provincii Hebei vykopaných v roce 1956 byla nalezena železná ráčna. Průměr kolečka je cca 80 mm. Přestože je poškozená, kvalita železa je dobrá. Po výzkumu bylo potvrzeno, že to bylo od konce období Válčících států (3. století př. n. l.) až po Produkty během dynastie Western Han (206 př. n. l. až 24 n. l.). V roce 1954 byla v Tiejiaya, Yongji County, provincie Shanxi, objevena bronzová ráčna. S odkazem na artefakty objevené ve stejné jámě lze usoudit, že jde o pozůstatky dynastie Qin (221 př. n. l. {-206 př. n. l.) nebo rané západní dynastie Han. Kolo má 40 zubů a průměr cca 25 mm. O použití ráčnového převodu se zatím nenašly žádné písemné záznamy a spekuluje se, že může sloužit k brzdění, aby nedošlo k převrácení nápravy. V roce 1953 byl ve vesnici Hongqing v okrese Chang'an v provincii Shaanxi objeven pár bronzových rybích ozubených kol. Podle analýzy hrobové struktury a hrobových předmětů lze určit, že dvojice ozubených kol pochází z rané východní dynastie Han. Obě kolečka mají 24 zubů a průměr cca 15 mm. Hengyang a další místa také nalezli stejné vybavení rybí kosti.

Strukturní diagram převodovky v "Wu Bei Zhi"

Již v roce 1694 francouzský učenec PHILIPPE DE LA HIRE poprvé navrhl, že evolventu lze použít jako křivku zubu. V roce 1733 navrhl Francouz M.CAMUS, že společná normála kontaktního bodu zubů ozubeného kola musí procházet uzlem na středovém spojení. Když se pomocná okamžitá osa odvaluje čistě podél okamžité osy (roztečné kružnice) velkého kola a malého kola, dva profily zubů tvořené tvarem pomocného zubu pevně spojené s pomocnou okamžitou osou na velkém kole a malé kolo Křivky jsou vzájemně konjugované, to je CAMUSova věta. Bere v úvahu stav záběru dvou povrchů zubů; výslovně zavádí moderní pojetí trajektorií kontaktních bodů. V roce 1765 navrhuje Švýcar L. EULER matematický základ pro analytické studium profilu evolventního zubu a objasňuje vztah mezi poloměrem zakřivení křivky profilu zubu a polohou středu zakřivení dvojice ozubených kol zabírajících. Později SAVARY tuto metodu dále dokončil a stal se rovnicí EU-LET-SAVARY. K aplikaci profilu evolventního zubu přispívá ROTEFT WULLS, který navrhl, že evolventní ozubené kolo má výhodu konstantního poměru úhlových rychlostí při změně středové vzdálenosti. V roce 1873 navrhl německý inženýr HOPPE profil evolventních zubů ozubených kol s různým počtem zubů při změně úhlu přítlaku, čímž položil ideologický základ moderních proměnných ozubených kol.

Na konci 19. století se postupně objevil princip metody generujícího ozubení a speciální obráběcí stroje a nástroje, které tento princip využívaly k řezání zubů. Při řezání zubů, pokud se řezný nástroj mírně posune z normální polohy záběru, lze na obráběcím stroji standardním nástrojem vyříznout odpovídající posuvné ozubené kolo. V roce 1908 společnost MAAG ze Švýcarska studovala metodu přemísťování a vyrobila obrážečku ozubení pro tvarování ozubení. Později britské BSS, americké AGMA a německé DIN postupně navrhovaly různé metody výpočtu pro posunutí ozubených kol.

Rané hanské bronzové rybí výstroj

Aby se zlepšila životnost ozubených kol pro přenos síly a zmenšila se jejich velikost, byla kromě zlepšení materiálů, tepelného zpracování a struktury vyvinuta ozubená kola se zuby s kruhovým obloukem. V roce 1907 Brit FRANK HUMPHRIS poprvé zveřejnil tvar obloukového zubu. V roce 1926 získal švýcarský ERUEST WILDHABER patentové právo na spirálové kolo s profilem zubů s kruhovým obloukem. V roce 1955 dokončil sovětský ML NOVIKOV praktický výzkum ozubených kol s kruhovým obloukem a obdržel Leninův řád. V roce 1970 získal britský inženýr společnosti ROLH-ROYCE RM STUDER americký patent na ozubená kola s dvojitým obloukem. Tomuto druhu zařízení věnovali lidé stále větší pozornost a hrálo významnou roli ve výrobě.

Ozubená kola jsou ozubené mechanické části, které spolu mohou zabírat. Jsou široce používány v mechanických převodech a celém mechanickém oboru. Moderní technologie ozubení dosáhla: modul ozubeného kola je 0,004 až 100 mm; průměr ozubeného kola je od 1 mm do 150 metrů; vysílací výkon může dosáhnout 100,000 kilowattů; rychlost může dosáhnout stovek tisíc otáček za minutu; druhý.

S rozvojem výroby byla věnována pozornost stabilitě chodu ozubených kol. V roce 1674 dánský astronom Romer poprvé navrhl použít epicykloidu jako křivku profilu zubu, aby se získal hladký chod.

Během průmyslové revoluce v 18. století se technologie ozubení rychle rozvíjela a bylo prováděno mnoho výzkumů ozubených kol. V roce 1733 publikoval francouzský matematik Cammy základní zákon o záběru profilu zubů; v roce 1765 švýcarský matematik Euler navrhl použití evolvent jako křivek profilu zubů.

Odvalovací a obrážecí stroje, které se objevily v 19. století, vyřešily problém hromadné výroby vysoce přesných ozubených kol. V roce 1900 instaloval Profort k odvalovacímu stroji diferenciální zařízení, které dokázalo na odvalovacím stroji zpracovávat šroubová kola. Od té doby se odvalovací zařízení odvalovací frézky stalo oblíbeným. .

V roce 1899 Lasher poprvé zavedl schéma řazení převodů. Posuvné kolo může nejen zabránit podříznutí zubů ozubeného kola, ale také přizpůsobit středovou vzdálenost a zlepšit únosnost ozubeného kola. V roce 1923 Wilder Haber ze Spojených států poprvé navrhl ozubená kola s obloukovými profily zubů. V roce 1955 provedl Sunovykov hloubkový výzkum obloukových převodů a obloukové převody byly poté použity ve výrobě. Toto ozubené kolo má vysokou nosnost a účinnost, ale není tak jednoduché na výrobu jako evolventní ozubená kola a vyžaduje další vylepšení.


Odeslat dotaz