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齒輪制造精密鑄造,齒輪制造精密鑄造工藝

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世界上第一臺(tái)車床的齒輪和絲杠是怎么做出來的?

由粗到精一步步做起來的。最初的齒輪是木頭的,后來用木頭齒輪翻砂鑄造得到金屬的。最初的車床是腳踩旋轉(zhuǎn)的,就像腳踩制陶胚,圖為常見的腳踏制陶轉(zhuǎn)盤和中世紀(jì)歐洲的腳踏車床。

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第一個(gè)描述螺旋物的人是希臘科學(xué)家阿基米德(約公元前287年-公元前212年)。

公元1550(明世宗嘉靖29年)年前后,歐洲最早出現(xiàn)作為扣件的金屬螺帽和螺栓,都是在木制車床上用手工制成的。

1797年(清嘉慶二年),莫茲利在倫敦發(fā)明全金屬制造的精密螺絲車床。次年,威爾金遜在美國(guó)制成一種螺帽和螺栓制造機(jī)。這兩種機(jī)器都能產(chǎn)生通用的螺帽和螺栓。


齒輪發(fā)明者?

齒輪在我國(guó)的歷史也源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。據(jù)史料記載,遠(yuǎn)在公元前400~200年的中國(guó)古代就已開始使用齒輪,在我國(guó)山西出土的青銅齒輪是迄今已發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪,作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車就是以齒輪機(jī)構(gòu)為核心的機(jī)械裝置。

15世紀(jì)后半的意大利文藝復(fù)興時(shí)期,著名的全才列奧納多.達(dá)芬奇,不僅在文化藝術(shù)方面,在齒輪技術(shù)史上也留下了不可磨滅的功績(jī),經(jīng)過了500年以上,現(xiàn)在的齒輪仍然保留著當(dāng)時(shí)素描的原型。

齒輪的發(fā)明據(jù)說無據(jù)可考,最早可能能追溯到亞里士多德。
關(guān)于齒輪,據(jù)說在希臘時(shí)代就有了很多設(shè)想。希臘著名學(xué)者亞里土多德和阿基米德都研究過齒輪。希臘有名的發(fā)明家古蒂西比奧斯在圓板工作臺(tái)邊緣上均勻地插上銷子,使它與銷輪嚙合,他把這種機(jī)構(gòu)應(yīng)用到刻漏上。這約是公元前150年的事。
在公元前100年,亞歷山人的發(fā)明家赫倫發(fā)明了里程計(jì),在里程計(jì)中使用了齒輪。
公元1世紀(jì)時(shí),羅馬的建筑家畢多畢斯制作的小汽車式制粉機(jī)上也使用了齒輪傳動(dòng)裝置。
到14世紀(jì),開始在鐘表上使用齒輪。
15世紀(jì)的大藝術(shù)家達(dá)·芬奇發(fā)明了許多機(jī)械,也使用了齒輪。但這個(gè)時(shí)期的齒輪與銷輪一樣,齒與齒之間不能很好地嚙合。這樣,只能加大齒與齒之間的空隙,而這種過大的間隙必然會(huì)產(chǎn)生松馳的現(xiàn)象。
后來,為了使齒輪合適得精確,希望通過計(jì)算方法得到齒輪的形狀。因而,數(shù)學(xué)家們也參加了齒輪研究工作。1674年,丹麥天文學(xué)家雷米爾發(fā)表了關(guān)于制造齒輪的基準(zhǔn)曲線(擺線)的論述。1766年,法國(guó)的數(shù)學(xué)家卡諾又發(fā)表了更詳細(xì)的論述。1767年,瑞士數(shù)學(xué)家歐拉對(duì)漸開線原理發(fā)表了新的研究見解。1837年,英國(guó)的威列斯創(chuàng)造了制造漸開線齒輪的簡(jiǎn)單方法。這樣,在生產(chǎn)中漸開線齒輪取代了擺線齒輪,應(yīng)用日趨廣泛。
中國(guó)最晚到了西漢,就已經(jīng)鑄造并使用了鐵制的齒輪。漢高祖建立的西漢王朝是公元前202年至公元前195年,這比古蒂西比奧斯還要早。河南鞏縣鐵生溝村和南陽(yáng)曾發(fā)現(xiàn)規(guī)模巨大的西漢鐵官所屬的冶鐵作坊遺址。這兩個(gè)遺址不光發(fā)現(xiàn)有煉爐、鐵礦石和鑄鐵用的陶范等大量的冶煉工具;還大量發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的鑄造產(chǎn)品,有鍤、鋤等農(nóng)具還有錘、鼎、盆、馬銜、矛頭等等,其中就有齒輪實(shí)物。這充分說明早在距今兩千多年的漢代,人們就已經(jīng)生產(chǎn)和使用鐵制齒輪了。
不僅如此,在我國(guó)人工冶鐵業(yè)的真正產(chǎn)生在春秋早期,鑄造鐵制齒輪的真正時(shí)間恐怕要早于漢代。
指南車的發(fā)明,標(biāo)志著我國(guó)古代對(duì)齒輪系統(tǒng)的應(yīng)用在當(dāng)時(shí)世界上居于遙遙領(lǐng)先的地位。實(shí)際上它是現(xiàn)代車輛上離合器的先驅(qū)。如果算上在人工鑄造的鐵齒輪以前就出現(xiàn)的,作為機(jī)械動(dòng)力傳輸?shù)哪君X輪,恐怕年代會(huì)更久遠(yuǎn)。

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