具有時(shí)代特點(diǎn)的早期齒輪

  齒輪減速機(jī)中的齒輪，早在19世紀(jì)初出現(xiàn)的所謂“無聲小斷輪”就是一種復(fù)合材料齒輪。它是用牛皮纖維制成的，與金屬齒輪嚙合時(shí)可以作“無聲”傳動(dòng)，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(yīng)用。近年來，川碳纖維、玻璃纖維以及棉紅維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料制成的齒輪己進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用。此類復(fù)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(yōu)點(diǎn)，而且具有類似金屬齒輪的承載能力高、傳遞功率大的特點(diǎn)。目前，復(fù)合材料齒輪已廣泛用于紡織、化工、造紙和印刷機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域。
  具有時(shí)代特點(diǎn)的早期齒輪與齒輪減速機(jī)的金屬齒輪相比，復(fù)合材料齒輪的失效形式有其獨(dú)特之處，主要的失效形式可分為斷齒、磨損、點(diǎn)蝕及燒傷等。由于材料中纖維的存在，齒輪復(fù)合材料呈現(xiàn)各向異性二由于基體為聚合物而大多數(shù)聚合物其有粘彈性變形行為，齒輪復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)粘彈性對(duì)齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)有重要的影響。上述情況使得傳統(tǒng)的金屬齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算方法不能原封不動(dòng)地被搬來處理復(fù)合材料齒輪。隨著艾合材料A輪的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，建立一套適用于復(fù)合材料占輪的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及設(shè)計(jì)資料數(shù)。復(fù)合材料齒輪的承載能力、輪齒溫度、摩擦磨損性能、動(dòng)態(tài)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(fù)合材料齒輪的設(shè)計(jì)、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)及制造建立一個(gè)實(shí)用基礎(chǔ)，為其進(jìn)一步發(fā)展起到拋磚引玉的作用。