história
Dispositivo de engrenagem grega antigo desenterrado
No Ocidente, em 300 a.C., o antigo filósofo grego Aristóteles descreveu o problema do uso de engrenagens de bronze ou ferro fundido para transmitir movimento rotacional em "Problemas Mecânicos". Os famosos estudiosos gregos Aristóteles e Arquimedes estudaram engrenagens. O famoso inventor grego Gutisibios inseriu pinos uniformemente na borda da mesa circular para fazê-lo malhar com a roda do pino. Ele aplicou este mecanismo à gravação. Isso é cerca de 150 a.C. Em 100 a.C., Herron, o inventor alexandrino, inventou o hodômetro e usou engrenagens no hodômetro. No século I d.C., uma transmissão de engrenagens também foi usada na usina de rodas d'água feita pelo arquiteto romano Pidobis. No século XIV, as engrenagens começaram a ser usadas em relógios.
Engrenagens de bronze de ferro no final do período dos Estados Em Guerra
Nos primeiros anos da Dinastia Han Oriental (século I d.C.), havia engrenagens herringbone. O carro-guia e o carro de bateria Jili que apareceu no período Dos Três Reinos adotaram um sistema de transmissão de marchas. O moinho contínuo de rotação d'água inventado por Du Yu na Dinastia Jin transmite o poder da roda de água para o moinho de pedra através de engrenagens. O registro mais antigo do sistema de transmissão de engrenagens nos livros de história é a descrição da esfera armillary feita por Xing Yi e Liang Lingzhan na Dinastia Tang em 725. A mesa de elefante de instrumento de transporte de água (ver relógios chineses antigos) feitas na Dinastia Song do Norte usou um complicado sistema de engrenagens. Na dinastia Ming, "Wu Bei Zhi" (escrito em 1621) registrou uma transmissão de rack e pinhão. Um equipamento de catraca de ferro foi descoberto nas ruínas da antiga cidade de Anwuji, Hebei, escavada em 1956. O diâmetro da roda é de cerca de 80 mm. Embora esteja incompleto, a qualidade do ferro é melhor. Após pesquisas, confirma-se que é o fim do período dos Estados Em Guerra (século III a.C.). Produtos da Dinastia Han Ocidental (206 a.C. a 24 a.C.). As engrenagens da coluna de bronze foram desenterradas em Changjiaya, condado de Yongji, província de Shanxi em 1954. Com referência aos artefatos desenterrados em Tongkeng, pode-se concluir que eles são as relíquias da Dinastia Qin (221-206 a.C.) ou do início da Dinastia Han Ocidental. A roda tem 40 dentes e o diâmetro é de cerca de 25 mm. Quanto à finalidade do equipamento de catraca, nenhum registro escrito foi encontrado até agora, e especula-se que ele pode ser usado para frenagem para evitar que o eixo se vire para trás. Um par de engrenagens de herringbone de bronze foram desenterradas em Hongqing Village, Condado de Chang'an, província de Shaanxi em 1953. Com base na análise da estrutura da tumba e dos objetos da tumba, pode-se determinar que o par de engrenagens veio do início da Dinastia Han Oriental. Ambas as rodas têm 24 dentes e um diâmetro de cerca de 15 mm. O mesmo equipamento de arenque também foi encontrado em Hengyang e outros lugares. [1]
Diagrama da estrutura de transmissão de marcha em "Wu Bei Zhi"
Já em 1694, o estudioso francês PHILIPPE DE LA HIRE propôs pela primeira vez que o involuto poderia ser usado como a curva do perfil do dente. Em 1733, o francês M.CAMUS propôs que o normal comum do ponto de contato do dente de engrenagem deve passar pelo nó na linha central. Quando uma linha central instantânea auxiliar está puramente rolando ao longo da linha central instantânea (círculo de arremesso) da roda grande e da roda pequena, o perfil auxiliar do dente fixado com a linha central instantânea auxiliar forma dois perfis dentários na roda grande e na roda pequena. As curvas são conjugais umas às outras, que é o teorema do CAMUS. Considera o estado de malha das duas superfícies dentárias; estabelece claramente o conceito moderno da trajetória do ponto de contato. Em 1765, a L. EULER suíça apresenta a base matemática para o estudo analítico do perfil dentário involuto, e esclarece a relação entre o raio de curvatura da curva do perfil dentário e o centro da curvatura de um par de engrenagens que estão se misturando. Mais tarde, a SAVARY completou ainda mais este método e tornou-se a equação UE-LET-SAVARY. A contribuição para a aplicação do perfil dentário involute é ROTEFT WULLS. Ele propôs que quando a distância central muda, a engrenagem involute tem a vantagem da constante relação de velocidade angular. Em 1873, o engenheiro alemão HOPPE propôs o perfil involuto de engrenagens com diferentes números de dentes quando o ângulo de pressão muda, lançando assim as bases para o pensamento de engrenagens de mudança modernas.
No final do século XIX, o princípio do método de corte de marchas generativas e o surgimento de ferramentas e ferramentas especiais que usavam esse princípio para cortar engrenagens tornaram o processamento de engrenagens mais completo, e o perfil involutivo do dente tem mostrado grandes vantagens. Desde que a ferramenta de corte de engrenagens esteja ligeiramente movida da posição normal de malha durante o corte da engrenagem, a engrenagem deslocada correspondente pode ser cortada na ferramenta da máquina com uma ferramenta padrão. Em 1908, o MAAG suíço pesquisou o método de deslocamento e produziu a máquina de modelagem de engrenagens. Mais tarde, a BSS britânica, a AGMA americana e o DIN alemão propuseram sucessivamente uma variedade de métodos de cálculo para o deslocamento da engrenagem.
Engrenagem herringbone de bronze na dinastia Han primitiva
Com o objetivo de aumentar a vida útil da engrenagem de transmissão de energia e reduzir seu tamanho, além de melhorias nos materiais, tratamento térmico e estrutura, a engrenagem dentada por arco foi desenvolvida. Em 1907, o britânico FRANK HUMPHRIS publicou pela primeira vez o perfil de dente do arco. Em 1926, eruest wildhaber obteve o direito de patente para o perfil de dente de arco engrenagem helicoidal. Em 1955, m. L. NOVIKOV da União Soviética completou a pesquisa prática sobre engrenagens dentadas de arco e ganhou a Medalha De Lênin. Em 1970, o engenheiro da empresa ROLH-ROYCE R.M. STUDER obteve uma patente dos EUA para engrenagens de arco circular duplo. Esse tipo de engrenagem tem sido cada vez mais prestada atenção pelas pessoas, e tem desempenhado um papel significativo na produção.
As engrenagens são peças mecânicas dentadas que podem se encaixar entre si. São amplamente utilizados na transmissão mecânica e em todo o campo mecânico. A moderna tecnologia de engrenagem chegou: módulo de engrenagem de 0,004 a 100 mm; diâmetro da engrenagem de 1 mm a 150 metros; a energia de transmissão pode atingir até 100.000 quilowatts; a velocidade de rotação pode atingir centenas de milhares de revoluções por minuto; a maior velocidade periférica pode chegar a 300 metros/ Segundo.
Com o desenvolvimento da produção, a suavidade da operação de engrenagens tem sido valorizada. Em 1674, o astrônomo dinamarquês Romer propôs pela primeira vez usar um epicocloide como uma curva de perfil dentário para obter uma engrenagem que funcionasse sem problemas.
Durante a revolução industrial no século XVIII, a tecnologia de engrenagens se desenvolveu rapidamente, e as pessoas realizaram muita pesquisa sobre engrenagens. Em 1733, o matemático francês Kami publicou a lei básica da malha de perfil dentário; em 1765, o matemático suíço Euler sugeriu o uso de involute como a curva do perfil dentário.
Máquinas de engrenagens e máquinas de modelagem de engrenagens apareceram no século XIX para resolver o problema da produção em massa de engrenagens de alta precisão. Em 1900, a Profort instalou um dispositivo diferencial para a máquina de engrenagens, que pode processar engrenagens helicoidais na máquina de engrenagens. Desde então, a máquina de engrenagens tornou-se popular, e o método generativo tem uma vantagem esmagadora nas engrenagens de processamento. As engrenagens involutas tornaram-se a engrenagem mais utilizada. .
Em 1899, Rasche implementou pela primeira vez o esquema de mudança de marchas. A engrenagem deslocada pode não só evitar a subcotação dos dentes de engrenagem, mas também pode igualar a distância central e melhorar a capacidade de carga da engrenagem. Em 1923, o American Wild Haber propôs pela primeira vez uma engrenagem com um perfil de dente de arco circular. Em 1955, Sunovykov conduziu um estudo aprofundado sobre a engrenagem de arco circular, e a engrenagem de arco circular foi então usada na produção. Este tipo de engrenagem tem alta capacidade de rolamento de carga e eficiência, mas não é tão fácil de fabricar como engrenagens involutas, e precisa de mais melhorias.
