機械的力量與美

齒輪、滑輪、杠桿、斜面、螺旋……這些我們常見的小零件，通過精密地配合、完美地協調，組成了大型的機械，它們能夠代替人類在惡劣環境中完成危險系數高的工作和生產，造就了人類科技與工業文明的奇跡。機械所展現出的力量、秩序、精度，都營造出奇妙的美感。

從日常生活到高科技領域，機械普遍存在，現在就讓我們“化繁為簡”，一起來欣賞機械之美吧！

圓圓，方方，奇形怪狀

齒輪是輪緣有齒，能實現連續互相嚙合的機械元件。齒輪的分類方法有很多：按齒形可以分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪等：按齒線形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等：按輪齒所在的表面可分為外齒輪、內齒輪：按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結齒輪等。

其中有一種特殊的齒輪——非圓齒輪，它也被稱作“異形齒輪”。非圓齒輪主要有鸚鵡螺齒輪、方形齒輪、橢圓齒輪以及其他各種非圓形齒輪組合。

在天津科學技術館“機械之巧”展區就有這樣一件由8組不同非圓齒輪組成的展品——非圓齒輪。通過手輪、內部傳動單元等零件的配合，參觀者可以觀察到非圓齒輪的嚙合狀態。

實驗檔案

實驗名稱：非圓齒輪

實驗原理：非圓齒輪是分度曲面不是旋轉曲面的齒輪，它和另一個齒輪組成齒輪副以后，在嚙合過程中，其瞬時角速度比按某種既定的運動規律變化。

展品應用：雖然非圓齒輪形狀的多樣性給其制造帶來了一定的難度，但它同樣也是用以實現某種特定的運動要求，或改善運動性能和動力特性的必備零件，被廣泛應用于自動化儀表、解算裝置印刷機械、紡織機械等各種專用機械中。