機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),可以將動(dòng)力所提供的運(yùn)動(dòng)的方式、方向或速度加以改變,被人們有目的地加以利用。中國(guó)古代傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型很多,應(yīng)用很廣,除了上面介紹的以外,像地動(dòng)儀、鼓風(fēng)機(jī)等等,都是機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)物。
中國(guó)古代傳動(dòng)機(jī)構(gòu),主要有齒輪傳動(dòng)、繩帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。
1、齒輪傳動(dòng)。其出現(xiàn)時(shí)間不晚于西漢,西漢時(shí)的指南車(chē)、記里鼓車(chē),東漢張衡發(fā)明的水力天文儀器上,都使用了相當(dāng)復(fù)雜的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。這些齒輪只用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng),強(qiáng)度要求不高。至于生產(chǎn)上所采用的齒輪,要傳遞較大的動(dòng)力,受力一般較大,強(qiáng)度要求較高。古代在利用畜力、水力和風(fēng)力進(jìn)行提水、糧食加工等工作時(shí),都要應(yīng)用此類(lèi)齒輪。例如在翻車(chē)上,須應(yīng)用_齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),以改變運(yùn)動(dòng)的方位和傳遞,適應(yīng)翻車(chē)的工作要求。
2、鏈傳動(dòng)。鏈,在我國(guó)古代出現(xiàn)很早,商代的馬具上已有青銅鏈條,其他青銅器和玉器上也有用鏈條作為裝飾的。西安出土的秦代銅車(chē)馬上,有_精美的金屬鏈條。但這都不能算是鏈傳動(dòng)。作為動(dòng)力傳動(dòng)的鏈條,出現(xiàn)在東漢時(shí)期。東漢時(shí)畢嵐率先發(fā)明翻車(chē),用以引水。根據(jù)其工作原理和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,可以看作是一種鏈傳動(dòng)。翻車(chē)的上、下鏈輪,一主動(dòng),一從動(dòng),繞在輪上的翻板_是傳動(dòng)鏈,這個(gè)傳動(dòng)鏈兼做提水的工作件,因此,翻車(chē)是鏈傳動(dòng)的一種特例。到了宋代,蘇頌制造的水運(yùn)儀象臺(tái)上,出現(xiàn)了一種“天梯”,實(shí)際上是一種鐵鏈條,下橫軸通過(guò)“天梯”帶動(dòng)上橫軸,從而形成了真正的鏈傳動(dòng)。
3、繩帶傳動(dòng)。這是一種利用摩擦力的傳動(dòng)方式。在西漢時(shí),四川出產(chǎn)井鹽,在鑿井、提水時(shí),都是用牛帶動(dòng)大繩輪,收卷繞過(guò)滑輪上的繩索,來(lái)提升鑿井工具、鹵水等。西漢時(shí)出現(xiàn)的手搖紡車(chē),是一種典型的繩帶傳動(dòng)。在西漢時(shí)期的畫(huà)像石上,有幾幅手搖紡車(chē)圖,可以清楚地看到:大繩輪主動(dòng),通過(guò)繩索帶動(dòng)紗錠,用手搖大繩輪旋轉(zhuǎn)一周,紗錠旋轉(zhuǎn)幾十周,效率很高。以后出現(xiàn)的三錠、五錠的紡車(chē),效率__了。元代的水運(yùn)大紡車(chē),也是用繩帶傳動(dòng)的。東漢時(shí),冶金手工業(yè)有一項(xiàng)重要發(fā)明“水排”,用于鼓風(fēng)
。這種繩帶傳動(dòng)的工作原理是:水力推動(dòng)臥式水輪旋轉(zhuǎn),水輪軸上裝有大繩輪,通過(guò)繩帶帶動(dòng)小繩輪,小繩輪軸上端曲柄隨之旋轉(zhuǎn),通過(guò)連桿推動(dòng)鼓風(fēng)器鼓風(fēng)。這種水排鼓風(fēng)效力很高,可以抵得上幾百匹馬鼓風(fēng)。它的出現(xiàn),標(biāo)志著東漢時(shí)發(fā)達(dá)的機(jī)械已經(jīng)在我國(guó)出現(xiàn)了,因而意義_重大。