Gearsi arenduslugu

Päritolu
Aastal 300 eKr käsitles Vana-Kreeka filosoof Aristoteles raamatus "Mehaaniline probleem" pronks- või malmhammasrataste pöörleva liikumise ülekandmise probleemi. Kuulsad kreeka teadlased Aristoteles ja Archimedes on uurinud käiku, kuulus kreeka leiutaja Gutisibius ümmarguse plaadi lauaservas asetas tüübli ühtlaselt nii, et see haakuks tihvtirattaga, rakendas ta selle mehhanismi graveeringule. See oli umbes 150 eKr. Aastal 100 eKr leiutas Aleksandria leiutaja Heron läbisõidumõõdiku, milles kasutati käike. 1. sajandil pKr kasutas ka Rooma arhitekt Bidopius oma vesirattaveskis hammasratast. 14. sajandiks hakati kelladel kasutama hammasrattaid.
Varasel Ida-Hani dünastial (1. sajand pKr) olid juba kahekujulised hammasrattad. Kolme kuningriigi perioodi lõunasuunaline auto ja trummauto on võtnud kasutusele käigukasti. Du Yu poolt Jini dünastia ajal leiutatud vesipöörleva pidevveski eesmärk on anda vesiratta võimsus hammasratta kaudu kiviveskile üle. Varasemad käigukasti ülekandesüsteemi andmed ajaloolistes raamatutes on Liang Lingzani 725. aastal Tangi dünastia ajal valmistatud vett liikuva käsivarre kirjeldus. Põhja-Songi dünastia ajal toodetud veetranspordi instrumentide platvormil (vt Vana-Hiina kronomeeter) kasutati keerulist käigukasti. 1956. aastal kaevati välja iidne Anwuji linn Hebei provintsis ja sealt leiti umbes 80 mm läbimõõduga rauast selgroog. Kuigi ratas oli katki, oli see hea raudkvaliteediga. Pärast uuringuid leidis kinnitust, et see valmistati sõdivate riikide hilisel perioodil (3. sajand eKr) kuni Lääne-Hani dünastia (206 eKr ~ 24 pKr). 1954. aastal kaevati Shanxi provintsis Yongji maakonnas Tilangjiayas välja pronksist ogahammasrattad. Samast süvendist leitud esemete põhjal võib järeldada, et tegemist on Qini dünastia (221 ~ 206 eKr) või varajase Lääne-Hani dünastia reliikviaga, millel on 40 hammast ja mille läbimõõt on umbes 25 mm. Lülisamba käigu otstarbe kohta pole seni kirjalikke ülestähendusi leitud ning oletatakse, et seda võidakse kasutada pidurdamiseks, et vältida silla tagurdamist. 1953. aastal leiti Shaanxi provintsis Chang 'ani maakonnas Hongqingi külas paar pronksist kalasabahammasrattaid. Hauakonstruktsiooni ja matmisartiklite analüüsi põhjal võib järeldada, et see hammasrataste paar pärines varasest Ida-Hani dünastiast. Mõlemal rattal on 24 hammast ja nende läbimõõt on umbes 15 mm. Sama kalasabapüügivahendit leiti ka Hengyangist ja mujalt. [1]
Juba 1694. aastal pakkus prantsuse õpetlane PHILIPPE DE LA HIRE esimest korda välja, et involuuti saab kasutada hambakõverana. 1733. aastal tegi prantslane M. AMUS ettepaneku, et hamba kontaktpunkti ühine normaal peab läbima tsentraalse ühenduse sõlme. Kui abijoon veereb mööda suure ratta ja väikese ratta kannusjoont (sammringi), siis on kaks hambaprofiili, mis on moodustatud lisaotsajoone ja lisaotsajoone ümbrisest, omavahel konjugeeritud, mis on CAMUS teoreem. See võtab arvesse kahe hambapinna haardumisseisundit; Kontaktpunktide trajektooride kaasaegne kontseptsioon on selgelt välja kujunenud. Šveitslane L. ULER pakkus 1765. aastal välja matemaatilised alused evolutsionaalse hambaprofiili analüüsiks ning selgitas seost kõverusraadiuse ja hammasrataste paari hambaprofiili kõvera kõveruskeskme asukoha vahel. Hiljem täiendas SAVARY seda meetodit ja sai EU-LET-SAVARY võrrandiks. ROTEFT WULLS panustas spiraalse hambaprofiili rakendamisesse, kes pakkus välja, et tsentri kauguse muutumisel on spiraalse hammasratta eeliseks konstantne nurksuhe. 1873. aastal tegi saksa insener HOPPE ettepaneku asümptoodi hammasratta kuju muutmisel erineva hammaste arvuga hammasratta survenurga muutmiseks, pannes sellega aluse kaasaegse muutuva asendiga hammasratta ideele.
19. sajandi lõpus ilmusid üksteise järel välja lõikamismeetodi väljatöötamise põhimõte ja seda põhimõtet kasutavad spetsiaalsed tööpingid ja tööriistad, nii et hammasrataste töötlemisel on täielikum vahend, eeruhamba kuju on näidanud suuri eeliseid. Niikaua kui lõikeriist on tavalisest haardumisasendist veidi nihutatud, saab standardtööriistaga tööpingilt välja lõigata vastava nihkehammasratta. 1908. aastal uuris Šveitsi MAAG nihkemeetodit ja töötas välja töötlemishammaste vormimismasina ning hiljem pakkusid Briti BSS, Ameerika AGMA ja Saksa DIN järjest välja erinevaid hammasrataste nihke arvutusmeetodeid.