齿轮机构的设计与制造，对机械产品性能与质量有直接影响

【案例导入】

齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构，由于它具有速比范围大、功率范围广、结构紧凑、可靠等优点，已广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中，成为现代机械产品的重要基础零部件。齿轮机构从发明到现在经历了无数次更新换代，主要向高速、重载、平稳性、体积小、低噪声等方向发展。齿轮机构的设计与制造水平直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮机构在工业发展中的突出地位，已被公认为工业化的一种象征。

(www.xing528.com)

图6.1　指南车

齿轮的发展要追溯到公元前，迄今约有3000年的历史。根据出土文物和史料记载，我国是应用齿轮最早的国家之一。在河北武安发现了直径约80mm的铁齿轮，经研究确认为战国末期（公元前3世纪）到西汉（公元24年）期间的制品；在山西出土了一对青铜人字齿轮，据分析为东汉初年（公元1世纪）遗物。这些已发现的古老的齿轮，说明在2000多年前古代中国就已经开始使用齿轮了。经研究发现，作为反映古代科学技术成就的记里鼓车以及如图6.1所示的汉代发明的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。17世纪末，人们开始研究能准确传递运动的轮齿形状。18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮机构应用日益广泛。目前，在起重机械、运输机械、石油机械、化工机械、建筑机械、煤炭机械、轻工机械、纺织机械、精密机械中都广泛使用了齿轮机构。

本章主要介绍渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动等有关知识。