歴史
発掘された古代ギリシャの歯車
西洋では、紀元前 300 年に、古代ギリシャの哲学者アリストテレスが「機械の問題」で、青銅または鋳鉄の歯車で回転運動を伝達する問題について詳しく説明しました。 有名なギリシャの学者であるアリストテレスとアルキメデスは、どちらも歯車を研究しています。 ギリシャの有名な発明家グティシビオスは、円板の作業台の端にピンを均等に挿入して、ピン ホイールと噛み合わせました。彼はこのメカニズムを彫刻に応用しました。 これは紀元前150年頃です。 紀元前 100 年、アレクサンドリアの発明家 Herron は、歯車を使用した走行距離計を発明しました。 紀元 1 世紀には、ローマの建築家ピドビス (Pidobis) によって作られた水車フライス盤にも歯車伝達が使用されました。 14 世紀までに、歯車が時計に使用されるようになりました。
戦国後期鉄青銅器
東漢王朝の初期（西暦1世紀）には、すでにヘリンボーンギアがありました. 三国時代に登場した羅針車と吉利鼓車は歯車伝動方式を採用。 晋代の杜瑜が発明した水回転式連続粉砕は、水車の動力を歯車を介して石臼に伝えます。 歴史書における歯車伝動システムの最初の記録は、725 年に唐王朝と梁霊山の一党によって作られた水上渾天球の記述です。 北宋時代に作られた水運機器と香台 (古代中国の時計を参照) は、複雑な歯車システムを使用していました。 明の時代、毛元一の『武備志』（1621年著）にラックアンドピニオン伝動が記録されている。 1956年に発掘された河北省の安武寺古城遺跡から、鉄製のラチェット歯車が発見されました。 ホイールの直径は約80mmです。 傷みはありますが、鉄質は良好です。 調査の結果、戦国末期（紀元前3世紀）から西漢代（紀元前206年～紀元24年）の産品であることが確認されました。 1954年、山西省永済県鉄家屋で青銅のラチェットが出土した。 同じ穴から出土した遺物を参照すると、それらは秦王朝 (紀元前 221 年 -206 紀元前) または西漢王朝初期の遺物であると結論付けることができます。 ホイールの歯数は 40 で、直径は約 25 mm です。 ラチェットギアの使用については、これまでに記録が見つかっておらず、車軸の逆転を防止するためのブレーキとして使用されたのではないかと推測されています。 1953年、陝西省長安県紅慶村で一対の青銅ヘリンボーン歯車が出土した。 墓の構造と墓のオブジェクトの分析によると、一対の歯車は東漢王朝初期に由来することがわかります。 両方のホイールは 24 歯で、直径は約 15 mm です。 Hengyang や他の場所でも同じヘリンボーンギアが見つかりました。
「武備志」の歯車伝動構造図
早くも 1694 年に、フランスの学者 PHILIPPE DE LA HIRE が、インボリュートを歯の曲線として使用できることを最初に提案しました。 1733 年、フランス人の M.CAMUS は、歯車の歯の接触点の共通法線が中央接続の節を通過しなければならないことを提案しました。 補助瞬間中心線が大輪と小輪の瞬間中心線（ピッチ円）に沿って純粋に転がっている場合、大輪の補助瞬間中心線と固定的に接続された補助歯形によって形成される 2 つの歯形と、小さな車輪の曲線は互いに共役です。これがカミュの定理です。 2 つの歯面のかみ合い状態が考慮されます。 それは、接触点の軌跡の現代的な概念を明示的に確立します。 1765 年、スイスの L. EULER は、インボリュート歯形の解析的研究の数学的根拠を提案し、歯形曲線の曲率半径と噛み合う一対の歯車の曲率中心の位置との関係を明らかにしました。 その後、SAVARY はこの方法をさらに完成させ、EU-LET-SAVARY 式になりました。 インボリュート歯形の適用に貢献したのは ROTEFT WULLS であり、インボリュート歯車には中心距離が変化しても角速度比が一定であるという利点があることを提案しました。 1873 年、ドイツの技術者 HOPPE は、圧力角が変化したときに歯数が異なる歯車のインボリュート歯形を提案し、現代の可変歯車のイデオロギー的基礎を築きました。
19世紀末、創成歯車切削法の原理と、この原理を利用して歯を削る特殊な工作機械や工具が次々と登場。 歯を切削するとき、切削工具が通常のかみ合い位置からわずかに移動する限り、対応する変位歯車は、標準工具を使用して工作機械で切削できます。 1908年、スイスのMAAGが変位法を研究し、ギアシェーピング用のギアシェーパーを製造しました。 その後、イギリスのBSS、アメリカのAGMA、ドイツのDINなどから次々と歯車変位の計算方法が提案されました。
初期の漢青銅ヘリンボーンギア
動力伝達用歯車の寿命向上と小型化のために、材料、熱処理、構造の改良に加え、円弧歯付き歯車が開発されています。 1907 年、英国の FRANK HUMPHRIS が最初に弧状の歯の形状を発表しました。 1926年、スイスのERUEST WILDHABER社が円弧歯形のはすば歯車の特許権を取得。 1955 年、ソビエト連邦の ML NOVIKOV は、円弧歯付き歯車に関する実用的な研究を完了し、レーニン勲章を受け取りました。 1970年、イギリスのROLH-ROYCE社の技術者であるRM STUDERはダブルアークギアの米国特許を取得しました。 この種のギアは人々からますます注目され、生産において重要な役割を果たしてきました。
歯車は、互いにかみ合う歯付きの機械部品です。 それらは機械伝達および機械分野全体で広く使用されています。 最新の歯車技術が到達しました。歯車モジュールは 0.004 ～ 100 mm です。 歯車の直径は 1 mm から 150 メートルです。 送信電力は 100,000 キロワットに達することができます。 速度は毎分数十万回転に達する可能性があります。 2番目。
生産の発展に伴い、ギア動作の安定性が注目されています。 1674 年、デンマークの天文学者ローマーは、滑らかな回転歯車を得るために歯形曲線としてエピサイクロイドを使用することを最初に提案しました。
18世紀の産業革命で歯車技術が急速に発展し、歯車に関する多くの研究が行われました。 1733 年、フランスの数学者 Cammy は、歯形の噛み合わせに関する基本法則を発表しました。 1765 年、スイスの数学者オイラーは、インボリュートを歯形曲線として使用することを提案しました。
19世紀に登場したホブ盤とシェーピングマシンは、高精度歯車の大量生産の問題を解決しました。 1900 年、Profort は、ホブ盤でヘリカル ギアを加工できるホブ盤用のディファレンシャル デバイスを取り付けました。 それ以来、ホブ盤のホブ盤が普及しました。 .
1899 年、ラッシャーは最初にギアをシフトする方式を実装しました。 変位歯車は、歯車の歯のアンダーカットを回避するだけでなく、中心距離を一致させ、歯車の支持力を向上させることができます。 1923 年、米国のワイルダー ハーバーが最初に円弧歯形の歯車を提案しました。 1955 年、Sunovykov はアーク ギアに関する詳細な研究を実施し、その後、アーク ギアが生産に使用されました。 この歯車は高い耐荷重能力と効率を備えていますが、インボリュート歯車ほど製造が容易ではなく、さらに改良する必要があります。
