齿轮传动的发展历史

齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础零部件。它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率、圆周速度、传动比准确、使用寿命长、结构尺寸小等一系列特点。

因此，它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重大的传动形式。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征。

齿轮传动技术经历了长期的历史发展过程。公元前400、200年，中国古代就开始使用齿轮，在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为的机械装置。但从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，齿轮传动应用日益，先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮。

早在1694年，法国学者PhilippeDeLaHire，先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年，法国人CamusM.提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。他考虑了两齿面的啮合状态，明确建立了关于接触点轨迹的概念。1765年，瑞士的Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础，阐明了相啮合的一对齿轮，其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来，Savary进一步完成这一方法，成为现在的Euler-Savery方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是RobertWillis，他提出中心距变化时，渐开线齿轮具有角速比不变的特点。1873年，德国工程师H。ppe提出，对不同齿数的齿轮，在压力角改变时的渐开线齿形，从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。直至19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完善的手段后，渐开线齿形才显示出巨大的优越性。

切齿时，只要将切齿刀具从正常的啮合位置稍作移动，就能用齿轮刀具在机床上切出相应的变位齿轮。1908年，瑞士MAAG公司研究并制造出展成法加工的插齿机。接着，英国BSS、美国AGMA、德国的DIN等相继对变位齿轮提出了多种计算方法。

为提动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸，英国人Humphris在1907年早发表了圆弧齿形的设想。1926年，瑞士人Wildhaber取得了法面圆弧齿形斜齿轮的权。1955年，原苏联工程师Novikov在完成实用性研究后进人工业应用。1970年，英国Rolls-Royce公司工程师Studer取得了双圆弧齿轮的美国。与此同时，我国与原苏联，以及日本等国对双圆弧齿形，进行了一系列开发研究并获得了普遍的应用成果。