機（jī）械齒輪簡史與常規材質簡介

從手表到汽輪機，大大小小的各種齒輪，作為傳遞動力的機械部（bù）件（jiàn），廣泛應用於（yú）各種產品中。以及（jí）齒輪零（líng）部件，全球的市場（chǎng）規模據說已經（jīng）達到一萬億元。隨著工業的發展，預測未來將繼續快速發展。

齒輪簡史

據說齒輪的曆史可以追溯到（dào）公（gōng）元前。世界上現存最古老的齒輪之一，可以說是古希臘安裝在機器上的齒輪，被稱為（wéi）“安提俄（é）克·奎特拉機器（qì）”。

同（tóng）時，在齒輪史上，據說留給我們最偉大的成就應該是達芬奇。通過他的研究，齒輪在15世紀下半葉取得了很大的進步。可以說（shuō），現在使用的齒輪形狀的基礎是（shì）在那個時代固定下來的。

18世紀下半葉的工業革命時期，高效（xiào）率（lǜ）的齒輪刀具相繼被開發出來，使得批量生產齒輪成為可能，齒輪被廣泛（fàn）應用（yòng）於所有製造（zào）業。齒輪在瞬息萬變的（de）製造業中提供支撐，在產業振興中起到標誌性作用。現在（zài），許多（duō）國家在設計貨幣或國徽時也使用齒輪。

今天作為代（dài）表性的動力傳（chuán）動（dòng）機構，除了齒輪、變矩器、皮帶（dài）、鏈條等。還可以列舉（jǔ），但是（shì）齒輪在傳動效率、承載能力、使用（yòng）壽命等方麵的（de）優越性是大家（jiā）公認（rèn）的（de）。在日本，2016年開發（fā）出一種新形狀的錐齒（chǐ）輪“IP(漸（jiàn）開線校平器)錐齒輪”，可以將生產效率提高到10倍，在世界範圍內引起了極大的關注。此外，使用CFRP(碳纖維（wéi）增強塑料)大規模生產齒輪的研究也在進行中，預計未來會有進一步的進展。

齒輪的功能和類型

在齒輪的作用中，除了以平行（háng）的方式傳遞旋轉（zhuǎn）運動外（wài），還可以（yǐ）將旋轉運動轉化（huà）為直線運動，通過不同轉軸的齒輪組合來改變旋轉方向，通過不同大小的齒輪組合來改變（biàn）轉速。為了實現上述目的，已經開發（fā）了各種齒輪，例如正齒輪、齒條、渦輪和錐齒輪。

除此之外，在齒輪的（de）各種軸向形狀(齒在較長方向（xiàng）上的形狀)中，還有垂直的(直齒)、傾斜的(斜（xié）齒)、彎（wān）曲的(斜齒)等（děng）等。如（rú）果把（bǎ）這些考慮進去，把檔位分類，可（kě）以有十幾種檔位。

在齒輪（lún）的齒廓(齒的截麵形狀)中，“漸開線齒廓（kuò）”和“內擺線齒廓”成（chéng）為主流。尤其是漸（jiàn）開線齒廓，可（kě）以（yǐ）獲得（dé）平（píng）滑的旋（xuán）轉運（yùn）動，因（yīn）其加（jiā）工簡單而廣（guǎng）泛應用於（yú）各行業。

漸開線（xiàn）齒廓(咬合（hé）齒的接觸點（diǎn）總是在一（yī）條直線上移動)

齒輪的常規材料是碳鋼(S45C)和不鏽鋼(SUS303)，但除了這些，還（hái）使用工程塑料(MC901)來減輕齒輪，使用球墨鑄鐵(FCD)來（lái）提高齒（chǐ）輪齧合的靜音性，還使用（yòng）淬火（huǒ）鋼來提（tí）高（gāo）強度。

因此，在類型、形狀、材料等方麵。齒輪分（fèn）類豐富，已廣泛應用於世界各地的工業產品中。

各種工業產品中的齒輪組合

說（shuō）起齒輪組裝後身邊最常用的工業產品，可以舉出手表、相機等。在手表的轉動機構或相機的（de）焦距調節機構中使（shǐ）用振幅小於1mm的小齒輪。目前微米級的微小齒輪的研製（zhì）也在進行中，未來在微型機器的研製（zhì）中（zhōng）也會有齒輪的貢獻。

此外，在稱為重工業的領域（yù），如鐵路和船舶、工程機械、煉鐵（tiě）、能源等。，由大大小小的各種齒輪組合而成的（de）齒輪箱，也會應用在很多場合。所謂齒輪（lún）箱，就是降低動力的轉速以獲得扭矩，或者反過來提高動力的轉速的傳動機構的總稱。例如，用於鐵路車輛的車輪（lún）驅動部（bù）分和用於風力發電和火力發電的渦輪發電機。

此外，近（jìn）年來（lái），內置變速箱的GTF(齒輪傳動渦輪（lún）風扇發動機)已（yǐ）在飛機工業中投入實際使用，引起了（le）極大的關注。GTF可以通過變速箱的作（zuò）用（yòng）優化渦輪和風扇的轉速，是一款低油耗、靜音的發動機（jī）。現在，中小型飛機的使用已經規範化。未來隨著變速箱輕量化的解決，應該會擴展到大型客機上。

安裝在（zài）各種工業產品上的齒輪，作為機械技術進步背後的功臣，正在不斷豐富著我們的社會生活。