En Occidente, Aristóteles, un antiguo filósofo griego, expuso el problema del uso de engranajes de bronce o hierro fundido para transmitir el movimiento giratorio en Problemas mecánicos en el año 300 a. Aristóteles y Arquímedes, famosos eruditos griegos, estudiaron los engranajes. El famoso inventor griego Guticibis insertó clavijas uniformemente en el borde del banco de trabajo de placa redonda para que encajara con la rueda de clavijas. Aplicó este mecanismo a la fuga del grabado. Esto sucedió alrededor del año 150 a. En el año 100 a. C., el inventor alessanio Herren inventó el odómetro, en el que se usaban engranajes. En el siglo I d. C., el pulverizador de rueda hidráulica fabricado por el arquitecto romano Bidobis también utilizaba un dispositivo de transmisión por engranajes. En el siglo XIV, los engranajes se usaban en relojes y relojes.
A principios de la dinastía Han del Este (siglo I d. C.), había engranajes en espiga. El Guide Car y el Jili Drum Car aparecieron durante el Período de los Tres Reinos y adoptaron el sistema de transmisión de engranajes. El molino continuo rotatorio de agua inventado por Du Yu en la dinastía Jin transfiere el poder de la rueda hidráulica al molino de piedra a través de engranajes. El registro más antiguo del sistema de transmisión de engranajes en los libros de historia es la descripción de la esfera armilar de transporte de agua realizada por Liang Lingzan en 725 en la dinastía Tang. El escenario del instrumento de transporte de agua (ver antiguos temporizadores chinos) fabricado en la dinastía Song del Norte usaba un complejo sistema de engranajes. El Wu Bei Zhi (escrito en 1621) escrito por Mao Yuanyi en la dinastía Ming registró una especie de dispositivo de transmisión de piñón y cremallera. En el sitio de la antigua ciudad de Anwuji, Hebei, se encontró un engranaje con púas de hierro con un diámetro de aproximadamente 80 mm, excavado en 1956. Aunque está incompleto, la calidad del hierro es buena. A través de la investigación, se confirma que es un producto desde el final del Período de los Reinos Combatientes (siglo III a. C.) hasta la Dinastía Han Occidental (206-24 a. C.). En 1954, se desenterró un engranaje recto de bronce en Renjiaya, condado de Yongji, provincia de Shanxi. Refiriéndose a los artefactos desenterrados en el mismo pozo, se puede concluir que son reliquias de la dinastía Qin (221~206 a. C.) o de la dinastía Han occidental temprana, con 40 dientes y un diámetro de unos 25 mm. En cuanto al uso de engranajes rectos, hasta el momento no se han encontrado registros escritos. Se especula que pueden usarse para frenar para evitar que el eje retroceda. En 1953, se desenterraron un par de engranajes de espiga de bronce en la aldea de Hongqing, condado de Chang'an, provincia de Shaanxi. De acuerdo con el análisis de la estructura de la tumba y los objetos de la tumba, se puede concluir que los engranajes se originaron a principios de la dinastía Han del Este. Ambas ruedas tienen 24 dientes y un diámetro de unos 15 mm. El mismo engranaje en espiga se ha encontrado en Hengyang y otros lugares.
Ya en 1694, el erudito francés PHILIPPE DE LA HIRE propuso por primera vez que la involuta se puede usar como la curva del perfil del diente. En 1733, el francés M CAMUS propuso que la normal común del punto de contacto del diente del engranaje pasara por el nodo de la línea central. Cuando una línea central instantánea auxiliar rueda a lo largo de la línea central instantánea (círculo de paso) de la rueda grande y la rueda pequeña respectivamente, las dos curvas de perfil de diente formadas por la forma de diente auxiliar fijadas a la línea central instantánea auxiliar en la rueda grande y la rueda rueda pequeña son conjugados entre sí, que es el teorema de CAMUS. Considera el estado de engrane de dos superficies dentales; El concepto moderno de trayectoria del punto de contacto está claramente establecido. En 1765, L. EULER de Suiza propuso la base matemática para el estudio analítico del perfil del diente involuntario y aclaró la relación entre el radio de curvatura de la curva del perfil del diente y la posición del centro de curvatura de un par de engranajes engranados. Más tarde, SAVARY completó aún más este método y se convirtió en la ecuación EU-LET-SAVARY. ROTEFT WULLS contribuyó a la aplicación del perfil de dientes envolventes. Propuso que cuando cambia la distancia entre centros, el engranaje involuntario tiene la ventaja de una relación de velocidad angular constante. En 1873, HOPPE, un ingeniero alemán, propuso el perfil involuntario de engranajes con diferente número de dientes cuando cambia el ángulo de presión, lo que sentó las bases ideológicas para los engranajes modificados modernos.
A finales del siglo XIX, el principio del tallado generativo de engranajes y la aparición de máquinas herramienta y herramientas especiales para el tallado de engranajes basadas en este principio hicieron que el perfil de diente involuntario mostrara grandes ventajas después de que el procesamiento de engranajes tuviera un medio relativamente completo. Siempre que la herramienta de corte de engranajes se mueva ligeramente de la posición de engrane normal durante el corte de engranajes, el engranaje modificado correspondiente se puede cortar en la máquina herramienta con una herramienta estándar. En 1908, la empresa suiza MAAG estudió el método de cambio de marchas y fabricó una máquina formadora de engranajes para el mecanizado generativo. Posteriormente, la BSS británica, la AGMA estadounidense y la DIN alemana propusieron sucesivamente una variedad de métodos de cálculo para el cambio de marchas.
Con el fin de aumentar la vida útil de los engranajes de transmisión de potencia y reducir su tamaño, además de mejorar los materiales, el tratamiento térmico y la estructura, se han desarrollado engranajes de dientes de arco circular. En 1907, FRANK HUMPHRIS, un inglés, publicó por primera vez el perfil circular del diente. En 1926, el suizo ERUEST WILDHABER obtuvo el derecho de patente del engranaje helicoidal de arco circular normal. En 1955, MLNOVIKOV de la Unión Soviética completó la investigación práctica del engranaje de dientes de arco circular y ganó la Medalla Lenin. En 1970, RMSTUDER, un ingeniero de la empresa ROLH ROYCE en Gran Bretaña, obtuvo la patente estadounidense para engranajes de doble arco circular. Este tipo de equipo ha recibido cada vez más atención y ha jugado un papel importante en la producción.
El engranaje es un tipo de piezas mecánicas con dientes que pueden engranar entre sí. Es ampliamente utilizado en la transmisión mecánica y en todo el campo mecánico. La tecnología de engranajes moderna ha alcanzado: módulo de engranajes 0.004-100mm; El diámetro del engranaje varía de 1 mm a 150 m; La potencia de transmisión puede alcanzar los 100000 kilovatios; La velocidad de rotación puede alcanzar varios cientos de miles de rpm; La velocidad circunferencial máxima es de 300 m/s.
Con el desarrollo de la producción, se presta atención a la estabilidad del funcionamiento de los engranajes. En 1674, el astrónomo danés Romer propuso por primera vez utilizar epicicloide como curva de perfil del diente para obtener un engranaje estable.
Durante la revolución industrial en el siglo XVIII, la tecnología de engranajes se desarrolló a gran velocidad y la gente llevó a cabo muchas investigaciones sobre engranajes. En 1733, el matemático francés Cami publicó la ley básica del engrane del perfil de los dientes; En 1765, Euler, un matemático suizo, propuso utilizar la involuta como curva de perfil del diente.
La talladora de engranajes y la máquina formadora de engranajes que aparecieron en el siglo XIX resolvieron el problema de la producción en masa de engranajes de alta precisión. En 1900, Praft instaló un dispositivo diferencial para la talladora de engranajes, que puede procesar engranajes helicoidales en la talladora de engranajes. Desde entonces, el tallado de engranajes con la máquina talladora de engranajes se ha popularizado, y el procesamiento de engranajes mediante el método de generación ha tenido una ventaja abrumadora, y el engranaje involuntario se ha convertido en el engranaje más utilizado.
En 1899, Lasher fue el primero en implementar el esquema de engranajes modificados. El engranaje modificado no solo puede evitar la socavación, sino también igualar la distancia entre centros y mejorar la capacidad de carga del engranaje. En 1923, Wilder Hubble de los Estados Unidos propuso por primera vez el engranaje con perfil de diente de arco circular. En 1955, Sunovikov llevó a cabo una investigación en profundidad sobre engranajes de arco circular, y luego se aplicó el engranaje de arco circular a la producción. La capacidad de carga y la eficiencia de este tipo de engranajes son relativamente altas, pero no es tan fácil de fabricar como el engranaje helicoidal, que necesita mejoras adicionales.
