Pavarų kūrimo kilmė

istorija

Atkastas senovės graikų pavarų įrenginys

Vakaruose, 300 m. pr. m. e., senovės graikų filosofas Aristotelis aprašė bronzos ar ketaus pavarų naudojimo rotaciniam judėjimui perduoti problemą "Mechaninėse problemose". Žymūs graikų mokslininkai Aristotelis ir Archimedas studijavo įrankius. Garsus graikų išradėjas Gutisibios tolygiai įkišo smeigtukus ant apskrito stalo krašto, kad jis būtų sujungtas su kaiščio ratu. Jis pritaikė šį mechanizmą graviravimui. Tai yra apie 150 m. pr. m. e. 100 m. pr. m. e. Aleksandrijos išradėjas Herronas išrado odometrą ir naudojo odometro įrankius. I a. pr. m. e. romėnų architekto Pidobio pagamintame vandens rato malūne taip pat buvo naudojama pavarų dėžė. Iki 14-ojo amžiaus įrankiai buvo pradėti naudoti laikrodžiuose.

Geležinės bronzos pavaros kariaujančių valstybių laikotarpio pabaigoje

Ankstyvaisiais Rytų Han dinastijos metais (I a.) buvo eglutės įrankiai. Orientacinis automobilis ir "Jili" būgninis automobilis, atsiradęs Trijų karalysčių laikotarpiu, priėmė pavarų transmisijos sistemą. Vanduo besisukantis tęstinis malūnas, kurį Du Yu išrado Jin dinastijoje, perduoda vandens rato galią akmens malūnui per įrankius. Ankstyviausias pavarų perdavimo sistemos įrašas istorijos knygose yra Xing Yi ir Liang Lingzhano Tang dinastijos armikos sferos aprašymas 725 m. Šiaurės Songų dinastijoje pagamintas vandens transporto prietaisų dramblių stalas (žr. senovės kinų laikrodžius) naudojo sudėtingą pavarų sistemą. Ming dinastijos Mao Yuanyi "Wu Bei Zhi" (parašyta 1621 m.) įrašė stelažą ir piniono transmisiją. Geležinė reketo pavara buvo aptikta senovinio Anwuji miesto Hebei griuvėsiuose, iškastuose 1956 m. Rato skersmuo yra apie 80 mm. Nors jis yra neišsamus, geležies kokybė yra geresnė. Po tyrimų patvirtinama, kad tai kariaujančių valstybių laikotarpio pabaiga (III a. pr. m. e.). Vakarų Han dinastijos produktai (206 m. pr. m. e. – 24 m. pr. m. e.). Bronziniai stuburo įrankiai buvo iškasti Changjiaya, Yongji apygardoje, Shanxi provincijoje 1954 m. Kalbant apie Tongkeng atkastus artefaktus, galima daryti išvadą, kad jie yra Qin dinastijos (221-206 m. Pr. Kr.) arba ankstyvosios Vakarų Han dinastijos relikvijos. Ratas turi 40 dantų, o skersmuo yra apie 25 mm. Kalbant apie reketo pavaros paskirtį, iki šiol nebuvo rasta jokių rašytinių įrašų, ir spėjama, kad jis gali būti naudojamas stabdymui, kad ašis nesusuktų atgal. Bronzinių eglutės įrankių pora buvo atkasta Hongqing Village, Chang'an apskrityje, Shaanxi provincijoje 1953 m. Remiantis kapo struktūros ir kapo objektų analize, galima nustatyti, kad įrankių pora buvo iš ankstyvosios Rytų Han dinastijos. Abu ratai turi 24 dantis, kurių skersmuo yra apie 15 mm. Tas pats eglutės įrankis taip pat buvo rastas Hengyange ir kitose vietose. [1]

Pavarų transmisijos struktūros diagrama "Wu Bei Zhi"

Jau 1694 m. prancūzų mokslininkas PHILIPPE DE LA HIRE pirmą kartą pasiūlė, kad involitas galėtų būti naudojamas kaip danties profilio kreivė. 1733 m. prancūzas M.CAMUS pasiūlė, kad bendras krumpliaračio danties kontaktinio taško normalus turi praeiti per centrinės linijos mazgą. Kai pagalbinė momentinė centrinė linija yra tik riedanti išilgai momentinės didžiojo rato ir mažo rato centrinės linijos (žingsnio apskritimo), pagalbinis danties profilis, pritvirtintas prie pagalbinės momentinės centro linijos, sudaro du dantų profilius ant didelio rato ir mažo rato. Kreivės yra tarpusavyje susijusios, o tai yra CAMUS teorema. Jis atsižvelgia į dviejų dantų paviršių akių būklę; ji aiškiai nustato šiuolaikinę kontaktinio taško trajektorijos koncepciją. 1765 m. šveicaras L. EULER pateikia matematinį pagrindą involutinio danties profilio analitiniam tyrimui ir paaiškina ryšį tarp danties profilio kreivės kreivės kreivės spindulio ir akių pavarų poros kreivumo centro. Vėliau SAVARY toliau baigė šį metodą ir tapo EU-LET-SAVARY lygtimi. Indėlis į besisukančio danties profilio taikymą yra ROTEFT WULLS. Jis pasiūlė, kad pasikeitus centro atstumui, involiucinė pavara turi pastovaus kampinio greičio santykio pranašumą. 1873 m. vokiečių inžinierius HOPPE pasiūlė involutinį pavarų su skirtingu dantų skaičiumi dantų profilį, kai pasikeičia slėgio kampas, taip padėdamas pagrindą šiuolaikinių perjungimo pavarų mąstymui.

19-ojo amžiaus pabaigojegeneracinio pavarų pjovimo metodo principas ir specialių staklių ir įrankių, kurie naudojo šį principą, kad supjaustytų pavaras, atsiradimas padarė įrankių apdorojimą išsamesnį, o involute danties profilis parodė didelius privalumus. Tol, kol pavarų pjovimo įrankis yra šiek tiek perkeltas iš įprastos akių padėties pjovimo metu, atitinkama perjungta pavara gali būti iškirpta ant staklių standartiniu įrankiu. 1908 m. Šveicarų MAAG ištyrė poslinkio metodą ir pagamino pavarų formavimo mašiną. Vėliau britų BSS, Amerikos AGMA ir Vokietijos DIN iš eilės pasiūlė įvairius pavarų perjungimo skaičiavimo metodus.

Bronziniai eglutės įrankiai ankstyvojoje Han dinastijoje

Siekiant padidinti galios perdavimo pavaros tarnavimo laiką ir sumažinti jo dydį, be medžiagų patobulinimų, terminio apdorojimo ir konstrukcijos, buvo sukurta lanko dantyta pavara. 1907 m. britų frank humphris pirmą kartą paskelbė lanko danties profilį. 1926 m. "ERUEST WILDHABER" gavo patentą tiesiai už lanko danties profilio spiralinę pavarą. 1955 m. Sovietų Sąjungos M. L. NOVIKOVAS baigė praktinius lanko dantytų įrankių tyrimus ir laimėjo Lenino medalį. 1970 m. ROLH-ROYCE kompanijos R.M. STUDER inžinierius gavo JAV patentą dviguboms apvalioms lanko pavaroms. Tokiems įrankiams žmonės skyrė vis daugiau dėmesio ir jis suvaidino svarbų vaidmenį gamyboje.

Pavaros yra dantytos mechaninės dalys, kurios gali susieti viena su kita. Jie plačiai naudojami mechaninėje transmisijoje ir visame mechaniniame lauke. Pasiekta moderni pavarų technologija: pavarų modulis nuo 0,004 iki 100 mm; pavaros skersmuo nuo 1 mm iki 150 metrų; perdavimo galia gali siekti iki 100 000 kilovatų; sukimosi greitis gali siekti šimtus tūkstančių apsisukimų per minutę; didžiausias periferinis greitis gali siekti 300 metrų / sekundę.

Plėtojant gamybą, buvo įvertintas pavarų veikimo sklandumas. 1674 m. danų astronomas Romeris pirmą kartą pasiūlė naudoti epiksikoidą kaip danties profilio kreivę, kad gautų sklandžiai veikiančią pavarą.

XVIII a. pramoninės revoliucijos metu pavarų technologija sparčiai vystėsi, o žmonės atliko daug įrankių tyrimų. 1733 m. prancūzų matematikas Kami paskelbė pagrindinį dantų profilio akių dėsnį; 1765 m. šveicarų matematikas Euleris pasiūlė naudoti involutą kaip danties profilio kreivę.

Pavarų kaitinimo mašinos ir pavarų formavimo mašinos atsirado XIX amžiuje, kad išspręstų masinės didelio tikslumo pavarų gamybos problemą. 1900 m. "Profort" įdiegė pavarų kaitinimo mašinos diferencinį įtaisą, kuris gali apdoroti spiralines pavarų kaitinimo mašiną. Nuo to laiko pavarų hobbing mašina tapo populiari, o generatyvinis metodas turi didžiulį pranašumą apdorojant įrankius. Involute pavaros tapo plačiausiai naudojama pavara. .

Rasche pirmą kartą įgyvendino pavarų perjungimo schemą. Perjungta pavara gali ne tik išvengti pavarų dantų pjaustymo, bet ir atitikti centrinį atstumą bei pagerinti pavaros keliamąją galią. 1923 m. "American Wild Haber" pirmą kartą pasiūlė pavarą su apvaliu lanko danties profiliu. Sunovykovas atliko išsamų apskrito lanko pavaros tyrimą, o tada gamyboje buvo naudojama apskrita lanko pavara. Ši pavarų rūšis turi didelę keliamąją galią ir efektyvumą, tačiau ją nėra taip lengva gaminti kaip involutines pavaras, ir ją reikia toliau tobulinti.