Gir er tannede mekaniske komponenter som kan gripe inn i hverandre, og deres anvendelse i mekanisk overføring og hele maskineriet er ekstremt utbredt. Etter å ha lest dagens artikkel, vil du ha en forståelse av fortiden og nåtiden av gir.
Så tidlig som i 350 f.Kr. registrerte den kjente antikke greske filosofen Aristoteles tannhjul i sine dokumenter. Omkring 250 f.Kr. beskrev matematikeren Arkimedes også bruken av en heisemaskin med turbanorm i sin litteratur. Gir fra før den vanlige tid er fortsatt bevart i ruinene av Hatra i dagens Irak.
Historien om gir i Kina er også langvarig. I følge historiske opptegnelser var tannhjul allerede i bruk i det gamle Kina mellom 400 og 200 f.Kr. Bronsegirene som ble avdekket i Shanxi, Kina, er de eldste tannhjulene som er oppdaget til dags dato. ,som gjenspeiler de vitenskapelige og teknologiske prestasjonene i antikken og er sentrert rundt en girmekanisme, er et godt eksempel. I andre halvdel av 1400-tallet, under den italienske renessansen, satte den anerkjente polymaten Leonardo da Vinci et uutslettelig spor i utstyrsteknologiens historie, så vel som i kultur og kunst. Etter mer enn 500 år beholder dagens tannhjul fortsatt prototypen til skissene hans.
Det var først på slutten av 1600-tallet at folk begynte å studere formene til tannhjulstenner som kunne overføre bevegelse på riktig måte. På 1700-tallet, etter den europeiske industrielle revolusjonen, ble bruken av giroverføring stadig mer utbredt; først med sykloide tannhjul, deretter med evolvente tannhjul, frem til tidlig på 1900-tallet da evolvente tannhjul hadde fått en dominerende posisjon i applikasjoner. Deretter ble forskjellige andre typer gir utviklet, for eksempel skiftede gir, sirkelbuegir, koniske gir og spiralformede gir.
Moderne girteknologi har nådd følgende milepæler: girmodul fra 0.004 til 100 millimeter; girdiameter fra 1 millimeter til 150 meter; kraftoverføringskapasitet på opptil 100,000 kilowatt; rotasjonshastigheter på opptil 100,000 omdreininger per minutt; og den høyeste perifere hastigheten når 300 meter per sekund.
Internasjonalt utvikler kraftoverføringsutstyr seg mot miniatyrisering, høy hastighet og standardisering. Anvendelse av spesialgir, utvikling av planetgirenheter, og forskning og utvikling av girenheter med lavt vibrasjon og lavt støy er noen av egenskapene i girdesign.
Det finnes mange typer tannhjul, og den vanligste klassifiseringsmetoden er basert på tannhjulenes akse. De er generelt delt inn i tre typer: parallell akse, kryssende akse og 交错轴.
Parallelle akse tannhjul: Inkludert cylindriske tannhjul, spiralformede tannhjul, innvendige tannhjul, tannstang og spiralformet tannhjul, etc.
Kryssende aksegir: Inkludert rette koniske gir, spiralfasede tannhjul og nullgraders koniske tannhjul osv.
Kryssende aksegir: Inkludert hypoidgir, snekkegir og skrå-spiralformede tannhjul, etc.
Sammenkoblingen av parallelle og kryssende aksegirpar er i hovedsak rullende, med svært lite relativ glidning, så effektiviteten er høy. Kryssende akse spiralgir og snekkegir, som produserer rotasjon gjennom relativ glidning for å oppnå kraftoverføring, er sterkt påvirket av friksjon, og deres overføringseffektivitet er lavere sammenlignet med andre gir. Effektiviteten til gir refererer til overføringseffektiviteten under normale monteringsforhold. Hvis installasjonen er feil, spesielt hvis monteringsavstanden til vinkelgirene er feil, noe som fører til feil ved kjegleskjæringspunktet, vil effektiviteten reduseres betydelig.
01 Parallelle aksegir
Spur Gears
Sylindriske tannhjul med tenner parallelle med aksen. Fordi de er enkle å produsere, er de de mest brukte i kraftoverføring.
Stativ
Lineære tannhjulstenner som går i inngrep med cylindriske tannhjul. Kan betraktes som et spesialtilfelle hvor stigningssirkeldiameteren til det sylindriske tannhjulet blir uendelig stor.
Interne gir
Tannhjul med tenner maskinert på innsiden av en ring, i inngrep med cylindriske tannhjul. Hovedsakelig brukt i planetgirtransmisjonsmekanismer og girkoblinger.
Helical Gears
Sylindriske tannhjul med tenner i form av en helix. Fordi de har høyere styrke og jevnere drift enn cylindriske tannhjul, er de mye brukt. Aksialkraft genereres under overføring.
Helical racks Strip-formet tannhjul som går i inngrep med spiralformede tannhjul. spiralformede tannhjul med en uendelig stor stigningsdiameter.
Herringbone Gears Gears består av to spiralformede tannhjul med venstre- og høyregjenger kombinert. De har fordelen av ikke å produsere skyvekraft i aksial retning.
Rette skrå tannhjul Fasede tannhjul med tenner parallelle med genereringslinjen til stigningskjeglen. Blant vinkelgir er de relativt enkle å produsere og har dermed et bredt spekter av bruksområder innen transmisjon.
Spiralfasede tannhjul Fasede tannhjul med buede tenner og en helixvinkel. Selv om det er vanskeligere å produsere enn rette koniske gir, er de også mye brukt som gir med høy styrke og lite støy.
Zerol Bevel Gears
Buede vinkelgir med en helixvinkel på null grader. Fordi de har egenskapene til både rette og buede vinkelgir, er kraften på tannoverflaten den samme som for rette vinkelgir.
Sylindriske snekkegir Sylindriske snekkegir refererer til kombinasjonen av en sylindrisk snekke og snekkegiret som griper inn i den. Hovedtrekkene deres er jevn drift og muligheten til å oppnå et stort overføringsforhold med et enkelt par, men de har ulempen med lav effektivitet.
Kryssende akse Helical Gears Navnet på sylindriske snekkegir ved overføring mellom kryssende akser. De kan brukes i situasjoner med spiralformede tannhjulspar eller spiralformede gir med sylindriske tannhjul. Driften er jevn, men de er kun egnet for lett belastning.
Face Gears Skiveformede tannhjul som kan gripe inn med spurde eller spiralformede tannhjul. Brukes for overføring mellom vinkelrett og kryssende akser.
Drum Worm Gears Kombinasjonen av en trommelformet orm og snekkeutstyret som griper inn i den. Selv om produksjonen er vanskeligere, kan de overføre tunge belastninger sammenlignet med sylindriske snekkegir.
Hypoidgir Koniske tannhjul for overføring mellom kryssende akser. Både de store og små girene behandles eksentrisk, lik spiralformede gir, og prinsippet om inngrep er veldig komplekst.
