齒輪是(shi)傳遞運動(dong)和動(dong)力的機械裝置(zhi)，具有悠久的(de)曆史，我國在公元前400-200年便(bian)開始使(shi)用齒輪。古代的指(zhi)南車的核心(xin)機械即爲(wei)齒輪(lun)，迄今發現最早(zao)的青銅齒(chi)輪在山西(xi)省(sheng)。目(mu)前，齒(chi)輪傳(chuan)動裝置廣(guang)泛應(ying)用于工農(nong)業生産的(de)各個(ge)領域(yu)，是(shi)應(ying)用最(zui)多、最廣泛的傳(chuan)動元件。由于具(ju)有速比範(fan)圍大、傳遞(di)功率(lü)大、可(ke)靠性高(gao)、傳(chuan)動比(bi)準确(que)、壽命長等(deng)優點，是大多數(shu)機械設備(bei)必不可少的傳(chuan)動部(bu)件，齒輪加工技術甚至被認爲是衡(heng)量(liang)機械工(gong)業水(shui)平的重要(yao)标志。目前全國(guo)共有齒(chi)輪生産廠近600家，齒輪年(nian)産量達4000餘萬套(tao)，減速器年(nian)産量(liang)爲30-40萬台。在各個品種和(he)規格的(de)齒輪加工(gong)機床(chuang)、刀具(ju)和(he)量具方(fang)面已達到(dao)了國(guo)際先(xian)進制造水(shui)平，并形成了完(wan)整的(de)配套體系(xi)。
近些年我國在(zai)各工(gong)業領(ling)域大量引進了(le)大型(xing)成套設備，其中(zhong)的高速(su)重(zhong)載齒輪是其關鍵部(bu)件。我國(guo)相關科(ke)研院所在此基(ji)礎上，通過引進(jin)相關齒輪制造軟件技(ji)術和科(ke)研攻(gong)關逐(zhu)步加(jia)以消化和(he)吸收，在代表(biao)齒輪制(zhi)造工業(ye)發(fa)展水平的(de)高精度、高(gao)硬齒面(mian)齒(chi)輪國(guo)産化方面取得(de)重要成(cheng)就。從發(fa)展趨勢上(shang)看，齒輪裝置在(zai)向小(xiao)型化、高速化、低(di)噪聲、高可靠性(xing)、标準化、系列化(hua)方向不斷發展(zhan)。盡管目前電傳(chuan)動技術和(he)其(qi)他機械(xie)部(bu)件(jian)技術(shu)實現了(le)快速發(fa)展，但(dan)各種類型(xing)的齒輪傳(chuan)動依(yi)然在工業生産和工程應用領域中(zhong)占據主導(dao)地位(wei)，并持(chi)續相(xiang)當長的發展階(jie)段。
目前常(chang)見的(de)齒輪箱(xiang)按照結(jie)構形式可分爲七類，即漸開線(xian)圓柱齒(chi)輪(lun)、擺線(xian)針輪定軸傳動(dong)、圓弧圓柱(zhu)齒輪(lun)傳動(dong)、錐齒輪傳動及準雙(shuang)曲面(mian)齒輪(lun)傳動(dong)、蝸杆(gan)傳動(dong)、漸開線行(hang)星齒輪傳動、非(fei)園齒輪(lun)傳(chuan)動等。不同形式的齒輪結構在傳動(dong)速比、傳(chuan)動(dong)效率(lü)、轉速(su)、潤滑(hua)要求(qiu)、工作(zuo)可靠性、成(cheng)本效(xiao)率等方面(mian)各有(you)不同優勢(shi)和劣(lie)勢，在(zai)設備(bei)選型時需要綜(zong)合考慮以下幾(ji)方面的因素。
1、工作機(ji)對(dui)齒輪箱(xiang)的結(jie)構(gou)和動力(li)參數(shu)的要(yao)求，如傳動(dong)結構尺寸(cun)、質量、功(gong)率、轉速、效率(lü)、傳動比、負(fu)荷特性等；
2、工作(zuo)機對齒輪箱的(de)性能要(yao)求(qiu)，如：工(gong)作可(ke)靠性、使用(yong)壽命、噪(zao)音、振動(dong)、溫升和傳動精(jing)度；
3、齒輪箱(xiang)技術(shu)的先(xian)進性、合理(li)性、經濟性、通用互換性等；
4、齒輪(lun)産品的低成本、高效率、高(gao)精度(du)、高可(ke)靠(kao)性(xing)。
齒輪(lun)材料(liao)的(de)選擇和齒輪的工(gong)作可(ke)靠性(xing)、使(shi)用壽命、工作效率、潤滑(hua)要求(qiu)等(deng)密切相關。在(zai)齒輪傳遞(di)動力和改變速(su)度的運(yun)動過(guo)程(cheng)中，齧(nie)合齒(chi)面之(zhi)間同(tong)時(shi)存在滾(gun)動和(he)滑(hua)動摩擦(ca)，齒面還受(shou)到脈(mo)動或交(jiao)變彎(wan)曲(qu)應力的作(zuo)用，還(hai)有齒面(mian)可能發(fa)生磨損、膠(jiao)合及(ji)疲勞(lao)破壞，因此(ci)要求(qiu)齒(chi)輪具有優良的(de)耐(nai)磨性(xing)能、抗(kang)接觸(chu)疲勞(lao)性能(neng)和抗彎曲(qu)疲勞(lao)性能，即要(yao)求齒(chi)輪材料表(biao)面硬(ying)度高、強度(du)高、芯部(bu)韌(ren)性好(hao)且硬化層(ceng)分布(bu)合理。在實際選(xuan)用中還(hai)應(ying)根據需要和(he)使用條件如負荷、速度、溫度、可靠性、質(zhi)量、精度、價格等(deng)因素來确定齒(chi)輪選材(cai)。
目前，工(gong)業制造(zao)領(ling)域的(de)齒輪選材(cai)主要以鋼爲主，包括(kuo)各種低(di)碳(tan)鋼、中碳鋼、高碳(tan)鋼和(he)合金鋼(gang)。而(er)鋁、鎂(mei)、钛、銅(tong)合金、鑄鐵(tie)，甚至塑料和木(mu)材等都可(ke)用于(yu)制作齒(chi)輪(lun)。通常(chang)，爲了(le)改(gai)善和提(ti)高齒輪材(cai)料的性能或(huo)降低成(cheng)本，可(ke)以采(cai)用化(hua)學處理、表(biao)面強化處理以及複(fu)合處(chu)理等表面(mian)改性(xing)技術(shu)。
選取(qu)齒輪材料要充(chong)分考慮材(cai)料的(de)經濟性、強度和齒輪(lun)精度等，不同設(she)備的需求(qiu)自然也大爲不同。就儀器設備(bei)、家用器具(ju)、玩具等小(xiao)負荷齒輪(lun)而言，可以選擇(ze)造價(jia)低、生(sheng)産率(lü)高的複合(he)塑料齒輪。而坦克、冷(leng)軋機(ji)等重(zhong)負荷(he)執行(hang)機械，則需(xu)要材料(liao)及加(jia)工(gong)要求(qiu)更高的各(ge)種金(jin)屬和合金材料(liao)。如果(guo)在航空航天工(gong)業中(zhong)應用(yong)，則(ze)要(yao)求更(geng)高的可靠性、精(jing)度和輕重(zhong)量，制(zhi)造成(cheng)本放在次要位置。
