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19世紀(jì)末,展成切齒法的原理及利用此原理切齒的機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn),使齒輪加工具備較完備的手段后,漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)越性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動(dòng),就能用標(biāo)準(zhǔn)刀具在機(jī)床上切出相應(yīng)的變位齒輪。1908年,瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機(jī),后來,英國BSS、美國AGMA、德國DIN相繼對(duì)齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。齒距pn=ptcosβ(下標(biāo)n和t分別表示法向和端面的標(biāo)記)模數(shù)mn=mtcosβm=p/π齒輪的分度圓是設(shè)計(jì)、計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn),而齒輪分度圓的周長(zhǎng)=πd=zp模數(shù)m是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。
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1899年,拉舍實(shí)施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切,還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年美國懷爾德哈伯提出圓弧齒廓的齒輪,1955年蘇諾維科夫?qū)A弧齒輪進(jìn)行了深入的研究,圓弧齒輪遂得以應(yīng)用于生產(chǎn)。這種齒輪的承載能力和效率都較高,但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造,還有待進(jìn)一步改進(jìn)。18世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期,齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展,人們對(duì)齒輪進(jìn)行了大量的研究。
輪齒折斷在運(yùn)行工程中承受載荷的齒輪,如同懸臂梁,其根部受到脈沖的周期性應(yīng)力超過齒輪材料的疲勞極,會(huì)在根部產(chǎn)生裂紋,并逐步擴(kuò)展,當(dāng)剩余部分無法承受傳動(dòng)載荷時(shí)就會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴(yán)重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。齒面塑性變形在沖擊載荷或重載下,齒面易產(chǎn)生局部的塑性變形,從而使?jié)u開線齒廓的曲面發(fā)生變形。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低,遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速,必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實(shí)現(xiàn),故也將齒輪箱稱之為增速箱。
2011年末,我國軸承、齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件的制造工業(yè)企業(yè)達(dá)2319家,行業(yè)總資產(chǎn)達(dá)2483.16億元,同比增長(zhǎng)20.59 %。2011年,我國規(guī)模以上軸承、齒輪、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)部件的制造工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入達(dá)3144億元,同比增長(zhǎng)28.00 %;實(shí)現(xiàn)利潤總額達(dá)230.4億元,同比增長(zhǎng)22.08 %。2012年上半年,全國齒輪的產(chǎn)量達(dá)97.69萬噸,同比增長(zhǎng) 47.14%。2012年6月份,我國生產(chǎn)齒輪18萬噸,同比增長(zhǎng)50.18%。中國處于工業(yè)化、市場(chǎng)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的時(shí)期,也處在消費(fèi)擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)升級(jí)的時(shí)期,裝備制造業(yè)將迎來難得發(fā)展機(jī)遇,為齒輪的發(fā)展提供巨大市場(chǎng)空間。“十二五”是我國齒輪行業(yè)發(fā)展的黃金期,行業(yè)應(yīng)加快朝“由大變強(qiáng)”的目標(biāo)邁進(jìn)。50年代我國從原蘇聯(lián)里哈喬夫汽車廠引進(jìn)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)中型載貨汽車(即“解放”牌原車型)生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí),也引進(jìn)了原蘇聯(lián)生產(chǎn)汽車齒輪的20CrMnTi鋼種。