齿轮的发展

南京智泰

     齿轮的作用是传递动力和运动，这就意味着在一个机械系统中单个的齿轮是没有意义的，最起码要有两个。通常的情况是这样的，一个大齿轮和一个小齿轮安装在一起，这叫啮合，就象牙齿一样咬在一起，一个带着另一平稳地转动。一定是一个带着另一个转，也就是说一个是主动的，叫主动轮，一个是被动的，叫从动轮。如果两个都主动，肯定是两败俱伤。如果两个都不主动，它们仅仅是两个静悄悄的零件。还有，为什么要一个大一个小呢？一样大也是可以的，而且运行状态会很好，但是在机械系统中应用意义不是很大。)
　　　　零件仓库里有很多很多种的齿轮，并不是任意两个齿轮都可以啮合的，一个再笨的工程师也应该知道什么样的齿轮可以搭配。但是在选择过程中光是可以还不够，还要选得好。 - 　　　　首先，虽然要一个大一个小，但是不能差的离谱。相差太多的话看起来就不漂亮，不协调，这不符合机械设计的美学标准。最严重的是相差太多就会导致在运转过程中一个转一圈，相对另一个要转很多圈，太累了是要磨损，降低寿命的。  
　　　　其次，相比较而言大的齿轮要比小的齿轮转的圈数少，所以小的齿轮是累的那一个，这个时候就要体谅小的那个。在制作的时候要给小齿轮比价好的材料，选用比较先进的工艺。只有这样，在整个合作时期两个齿轮才能配合地好，最终几乎同时报废。因为很重要的一点是，在任何时候，我们都是不提倡中途更换齿轮的啮合对象的。因为每更换一次，齿轮都要经过很痛苦的磨合期，我们不希望将齿轮有限的生命的都浪费在磨合上。
　　　　然后，是一个工程师们的实践经验。如果你想达到一个把速度提高一倍的目的，选用类似于一个20和一个40的齿轮是很糟糕的，建议你使用一个类似于21和41的搭配。我们知道，没有什么是十全十美的，再精致的齿轮也一样。假设那个小的齿轮上有一个缺陷，这个缺陷可能我们无法观察得到，但是另一个齿轮感觉得到。也可能这个缺陷就是一个比周围都硬的点，当然如果它整体都很硬反倒是好事情。这个突兀的硬点会使另一个齿轮痛苦不堪，如果是20和40的配比，大齿轮上的某一点每转一圈就会体验到这种刻骨铭心的痛苦，而如果是21和41的配比，那一点就需要转21圈才有同样的经历，而那个时候它可能把上次的事情遗忘了。 　　　　
   当然，齿轮的知识是太丰富了，单单是齿轮轮廓的完美曲线，就足以让每个接近它的人为它陶醉。这完美的曲线是齿轮啮合的先决条件，而要平稳运转，还需要很多条件和很多人的努力，其中装配工和修理工的劳动是很值得赞扬的。另外，由于工业的发展，也产生了许多类似与齿轮的零件，与齿轮有着千丝万缕的联系。还有，在特殊的情况下甚至有一个主动轮同时带着几个从动轮转的情况，这个问题可以开设一个专题单独讲授。