具有時代特點的早期齒輪

  齒輪減速機中的齒輪，早在19世紀初出現的所謂“無聲小斷輪”就是一種復合材料齒輪。它是用牛皮纖維制成的，與金屬齒輪嚙合時可以作“無聲”傳動，并因具有很高的抗沖擊性能而著名。由于天然牛皮容易吸濕膨脹、變軟，加之承載能力有限，“牛皮小齒輪”并沒有得到廣泛的應用。近年來，川碳纖維、玻璃纖維以及棉紅維增強聚合物復合材料制成的齒輪己進入了工業應用。此類復合材料齒輪不僅具有聚合物齒輪的減振、降噪、耐腐蝕、耐磨和自潤滑等一系列優點，而且具有類似金屬齒輪的承載能力高、傳遞功率大的特點。目前，復合材料齒輪已廣泛用于紡織、化工、造紙和印刷機械設備等領域。
  具有時代特點的早期齒輪與齒輪減速機的金屬齒輪相比，復合材料齒輪的失效形式有其獨特之處，主要的失效形式可分為斷齒、磨損、點蝕及燒傷等。由于材料中纖維的存在，齒輪復合材料呈現各向異性二由于基體為聚合物而大多數聚合物其有粘彈性變形行為，齒輪復合材料的動態粘彈性對齒輪的運轉有重要的影響。上述情況使得傳統的金屬齒輪的設計計算方法不能原封不動地被搬來處理復合材料齒輪。隨著艾合材料A輪的應用范圍逐漸擴大，建立一套適用于復合材料占輪的設計計算方法及設計資料數。復合材料齒輪的承載能力、輪齒溫度、摩擦磨損性能、動態粘彈性能及制造工藝諸方面。本文匯集以上諸方面的研究成果，希望為復合材料齒輪的設計、計算、實驗及制造建立一個實用基礎，為其進一步發展起到拋磚引玉的作用。