工程仪器设备

齿轮的起源

齿轮的起源可追溯到公元前二三世纪的古埃及的托勒密王朝。那时，端面齿轮或伞形齿轮通常用来驱动一个像“灯笼”一样的极粗糙的小齿轮组件； 小齿轮组件是用板条笼或栅笼连接起来的两个简单的轮圈，轮圈的两端被齿轮松松地咬住。在欧洲、亚洲和非洲，有齿轮的提水装置到处采用，而且在许多世纪内，不少村庄都只有一套齿轮。但大约在公元前 1 世纪，有人看出， 可以用齿轮把卧式水磨同垂直提水的水车（两项较晚的发明）结合起来；维脱劳维斯在描述用垂直水轮、端面齿轮和“灯笼”驱动水磨时，最先向我们介绍了齿轮。这种水磨的推广比卧式的缓慢，但中世纪初期，至少在欧洲的低地国家和穆斯林世界的某些人口稠密地区，它却是磨面粉的普通方法。

蜗轮蜗杆，也就是中古和文艺复兴时期的工程师所说的螺杆，可能是阿基米德本人的发明，曾应用在几种工具中，但只有像亚历山大城的赫伦那样特别熟练的技术人材才有把握制造出一根合适的螺杆来。在这些小型的科学仪器中，齿轮是金属的。希腊—罗马时代遗留下来一组独特的黄铜齿轮，这组齿轮是从遇难的“安蒂西塞拉”号船上打捞起来的一台小计算器上发现的。金属齿轮一直用在某些天文仪器上，等到机械钟表问世后才得到普及。是那些钟表匠人首先寻求提高齿轮的效率，他们创造了一种跟钻齿的齿轮不同的齿轮。达·芬奇花了很长时间研究出齿轮传动比和理想的齿形。据说，16 世纪的一位后继人屠里安诺制造了一台轮齿切割机，用来为皇帝查理五世建造的巨型天象仪制作齿轮。但是，大规模生产精密轮齿的理论和机床则是在 100 年后出现的：英国王政复辟时期才开始普遍使用轮齿切割机，稍后，法国的

罗梅尔和拉伊尔又对轮齿切割进行了数学分析。