sejarah
Perangkat Perlengkapan Yunani Kuno yang Digali
Di Barat, pada 300 SM, filsuf Yunani kuno Aristoteles menggambarkan masalah menggunakan roda gigi perunggu atau besi cor untuk mengirimkan gerakan rotasi dalam "Masalah Mekanis". Para sarjana Yunani terkenal Aristoteles dan Archimedes telah mempelajari persneling. Penemu Yunani terkenal Gutisibios secara merata memasukkan pin di tepi meja bundar untuk membuatnya menyatu dengan roda pin. Dia menerapkan mekanisme ini untuk mengukir. Ini sekitar 150 SM. Pada 100 SM, Herron, penemu Alexandria, menemukan odometer dan menggunakan roda gigi di odometer. Pada abad ke-1 Masehi, transmisi roda gigi juga digunakan di pabrik kincir air yang dibuat oleh arsitek Romawi Pidobis. Pada abad ke-14, roda gigi mulai digunakan dalam jam.
Roda gigi perunggu besi pada akhir periode Negara Berperang
Pada tahun-tahun awal Dinasti Han Timur (abad ke-1 M), ada roda gigi herringbone. Mobil pemandu dan mobil drum Jili yang muncul pada periode Tiga Kerajaan telah mengadopsi sistem transmisi roda gigi. Pabrik terus menerus yang berputar air yang ditemukan oleh Du Yu di Dinasti Jin mentransmisikan kekuatan roda air ke pabrik batu melalui roda gigi. Catatan paling awal dari sistem transmisi roda gigi dalam buku-buku sejarah adalah deskripsi bola armillary yang dibuat oleh Xing Yi dan Liang Lingzhan di Dinasti Tang pada tahun 725. Meja gajah instrumen transportasi air (lihat arloji Cina kuno) yang dibuat di Dinasti Song Utara menggunakan sistem roda gigi yang rumit. Dalam "Wu Bei Zhi" (ditulis pada tahun 1621) Dinasti Ming Mao Yuanyi (ditulis pada tahun 1621) mencatat transmisi rak dan pinion. Sebuah peralatan ratchet besi ditemukan di reruntuhan kota kuno Anwuji, Hebei, digali pada tahun 1956. Diameter roda sekitar 80 mm. Meskipun tidak lengkap, kualitas besinya lebih baik. Setelah penelitian, dikonfirmasi bahwa itu adalah akhir dari periode Negara Berperang (abad ke-3 SM). Produk dari Dinasti Han Barat (206 SM hingga 24 M). Roda gigi tulang belakang perunggu digali di Changjiaya, Kabupaten Yongji, Provinsi Shanxi pada tahun 1954. Dengan mengacu pada artefak yang digali di Tongkeng, dapat disimpulkan bahwa mereka adalah peninggalan Dinasti Qin (221-206 SM) atau Awal Dinasti Han Barat. Roda memiliki 40 gigi dan diameternya sekitar 25 mm. Mengenai tujuan gigi ratchet, tidak ada catatan tertulis yang ditemukan sejauh ini, dan berspekulasi bahwa itu dapat digunakan untuk pengereman untuk mencegah poros berputar ke belakang. Sepasang roda gigi herringbone perunggu digali di Desa Hongqing, Kabupaten Chang'an, Provinsi Shaanxi pada tahun 1953. Berdasarkan analisis struktur makam dan benda-benda makam, dapat ditentukan bahwa sepasang roda gigi berasal dari Awal Dinasti Han Timur. Kedua roda memiliki 24 gigi dan diameter sekitar 15 mm. Perlengkapan herringbone yang sama juga ditemukan di Hengyang dan tempat-tempat lain. [1]
Diagram struktur transmisi roda gigi di "Wu Bei Zhi"
Pada awal 1694, sarjana Perancis PHILIPPE DE LA HIRE pertama kali mengusulkan bahwa involute dapat digunakan sebagai kurva profil gigi. Pada tahun 1733, M.CAMUS perancis mengusulkan bahwa normal umum dari titik kontak gigi gigi harus melewati node pada garis tengah. Ketika garis tengah instan tambahan murni bergulir di sepanjang garis tengah instan (lingkaran pitch) dari roda besar dan roda kecil, profil gigi tambahan yang terhubung dengan garis tengah instan tambahan membentuk dua profil gigi pada roda besar dan roda kecil. Kurva adalah konjugat satu sama lain, yang merupakan teorema CAMUS. Ini mempertimbangkan keadaan meshing dari dua permukaan gigi; itu dengan jelas menetapkan konsep modern lintasan titik kontak. Pada tahun 1765, Swiss L. EULER mengedepankan dasar matematika untuk studi analitis profil gigi involute, dan mengklarifikasi hubungan antara jari-jari kelengkungan kurva profil gigi dan pusat kelengkungan sepasang roda gigi yang menyatu. Kemudian, SAVARY lebih lanjut menyelesaikan metode ini dan menjadi persamaan EU-LET-SAVARY. Kontribusi untuk penerapan profil gigi involute adalah ROTEFT WULLS. Dia mengusulkan bahwa ketika jarak tengah berubah, roda gigi involute memiliki keuntungan dari rasio kecepatan sudut konstan. Pada tahun 1873, insinyur Jerman HOPPE mengusulkan profil gigi involute gigi dengan jumlah gigi yang berbeda ketika sudut tekanan berubah, sehingga meletakkan dasar untuk memikirkan roda gigi pergeseran modern.
Pada akhir abad ke-19, prinsip metode pemotongan gigi generatif dan munculnya peralatan mesin khusus dan alat yang menggunakan prinsip ini untuk memotong roda gigi telah membuat pemrosesan roda gigi lebih lengkap, dan profil gigi yang tidak berbelit-belit telah menunjukkan keuntungan besar. Selama alat pemotong roda gigi sedikit dipindahkan dari posisi meshing normal selama pemotongan gigi, roda gigi yang digeser yang sesuai dapat dipotong pada alat mesin dengan alat standar. Pada tahun 1908, SWISS MAAG meneliti metode perpindahan dan menghasilkan mesin pembentuk roda gigi. Kemudian, BSS Inggris, AGMA Amerika, dan DIN Jerman berturut-turut mengusulkan berbagai metode perhitungan untuk perpindahan gigi.
Perlengkapan Herringbone Perunggu di Awal Dinasti Han
Untuk meningkatkan masa pakai roda gigi transmisi daya dan mengurangi ukurannya, selain perbaikan bahan, perlakuan panas dan struktur, roda gigi bergigi busur telah dikembangkan. Pada tahun 1907, FRANK HUMPHRIS Inggris pertama kali menerbitkan profil gigi busur. Pada tahun 1926, ERUEST WILDHABER memperoleh hak paten untuk gigi heliks profil gigi busur. Pada tahun 1955, M. L. NOVIKOV dari Uni Soviet menyelesaikan penelitian praktis tentang gigi bergigi busur dan memenangkan Medali Lenin. Pada tahun 1970, insinyur perusahaan ROLH-ROYCE R.M. STUDER telah memperoleh paten AS untuk roda gigi busur melingkar ganda. Peralatan semacam ini telah semakin diperhatikan oleh orang-orang, dan telah memainkan peran penting dalam produksi.
Roda gigi adalah bagian mekanis bergigi yang dapat menyatu satu sama lain. Mereka banyak digunakan dalam transmisi mekanis dan seluruh bidang mekanik. Teknologi roda gigi modern telah mencapai: modulus roda gigi 0,004 hingga 100 mm; diameter roda gigi dari 1 mm hingga 150 meter; daya transmisi dapat mencapai hingga 100.000 kilowatt; kecepatan rotasi dapat mencapai ratusan ribu revolusi per menit; kecepatan periferal tertinggi bisa mencapai 300 meter / Detik.
Dengan perkembangan produksi, kelancaran operasi roda gigi telah dihargai. Pada tahun 1674, astronom Denmark Romer pertama kali mengusulkan untuk menggunakan epicycloid sebagai kurva profil gigi untuk mendapatkan gigi yang berjalan lancar.
Selama revolusi industri di abad ke-18, teknologi roda gigi berkembang pesat, dan orang-orang melakukan banyak penelitian tentang roda gigi. Pada tahun 1733, matematikawan Prancis Kami menerbitkan hukum dasar meshing profil gigi; Pada tahun 1765, matematikawan Swiss Euler menyarankan penggunaan involute sebagai kurva profil gigi.
Mesin hobbing gigi dan mesin pembentuk roda gigi muncul pada abad ke-19 untuk memecahkan masalah produksi massal roda gigi presisi tinggi. Pada tahun 1900, Profort memasang perangkat diferensial untuk mesin hobbing gigi, yang dapat memproses roda gigi heliks pada mesin hobbing gigi. Sejak itu, mesin hobbing gigi telah menjadi populer, dan metode generatif memiliki keuntungan luar biasa dalam memproses roda gigi. Roda gigi involute telah menjadi gigi yang paling banyak digunakan. .
Pada tahun 1899, Rasche pertama kali menerapkan skema perpindahan gigi. Roda gigi yang bergeser tidak hanya dapat menghindari pemotongan gigi, tetapi juga dapat mencocokkan jarak tengah dan meningkatkan kapasitas pembawa beban roda gigi. Pada tahun 1923, American Wild Haber pertama kali mengusulkan gigi dengan profil gigi busur melingkar. Pada tahun 1955, Sunovykov melakukan studi mendalam tentang gigi busur melingkar, dan roda gigi busur melingkar kemudian digunakan dalam produksi. Roda gigi semacam ini memiliki kapasitas dan efisiensi bantalan beban yang tinggi, tetapi tidak mudah diproduksi seperti roda gigi yang tidak berbelit-belit, dan perlu perbaikan lebih lanjut.
