ギアはエンジンの不可欠なコンポーネントです。それらは、機械のトルクと速度を変化させる機械装置です。いくつかのギアがあり、それぞれに独自のニーズと基準があります。これらの基準と仕様は、非常に基本的なものから非常に複雑なものまでさまざまです。
多くの歯車を組み合わせて高度な機械を構築することはよくあることですが、常にそうであるとは限りません。たとえば、歯車は時計などの基本的なデバイスに見られる場合があり、時計の針が動くペースを制御するために使用されます。この投稿では、 機械式歯車 利用可能なタイプを調べます。読書を進めましょう！
ギアとは？
の送信 トルク 速度は、歯車を使用して達成されます。歯車は、歯を備えた機械装置を回転させます。機械システムで使用される歯車は、多くの場合円筒形で、本体を囲む歯のセットがあります。伝動とは、2つ以上の歯車が連動している状態を指します。速度またはトルクの変化は、動力伝達に直接起因します。
ギアの利点は何ですか?
- ギアの機械的特性は非常に強力です。したがって、より高い負荷に耐えることができます。
- 速度比の変更は、ギアボックスの助けを借りて実現可能です。
- それらは低速でうまく機能します。
- 効率的な動力伝達。
- 高トルク値の伝達に適しています。
- ギアは毎日注油するだけでよいため、メンテナンスにはほとんど注意が払われません。
- 耐久性に優れているため、ギアシステムを長期間使用できます。
ギアーズのデメリットは？
- 特に高速ではうるさいかもしれません。
- 軸が離れていると合いません。
- 歯車は、長距離の運動伝達には適していません。
- それらは柔軟ではありません。
歯車の種類と用途
力学に関して言えば、ギアをさまざまなカテゴリに分類するには、歯の配置、ギアが提供する機能、および運動の伝達方法に依存します。ギアの基本的な種類を以下に示します。
平歯車
駆動軸と従動軸が平行な場合、平歯車は駆動軸と同じ平面内で動力を伝達します。 平歯車 シャフト軸に平行に整列した歯を持っています。このため、別の平歯車と接触するたびに、平行軸に沿って動力を伝達できます。最も一般的な種類のギアの 1 つで、自動車、コンベヤ システム、ギア ポンプとモーター、減速機、およびその他の同様のデバイスを含むさまざまな業界で使用されています。
平歯車の応用
このタイプのギアは、発電所の機械、マテリアル ハンドリング機器、時計、ポンプ、散水システム、洗濯機および乾燥機など、さまざまな速度比の一連の機械的用途で広く使用されています。複数の (つまり 3 つ以上の) 平歯車を歯車列にうまく適合させて、アプリケーションで必要な場合は、より高い歯車減速を提供できます。
はすば歯車
軸と平行に歯を並べる平歯車とは対照的に、 はすば歯車 シャフトに対して傾斜して設定された歯が含まれています。伝達中、いくつかの歯が互いに接触します。この直接的な結果として、はすば機械歯車はより大きな負荷を運ぶことができます。さらに、負荷がより均等に分散されるため、動作中の振動や騒音が少なくなります。また、摩擦が少ないため、磨耗が少ない状況にさらされます。
はすば歯車の種類は、次のように分類できます。
- ねじ歯車
- ヘリンボーンギア
- シングルまたはダブルヘリカルギア
はすば歯車の応用
- 自動車
- ウォーターポンプ
- ミキサー
ベベルギア
かさ歯車 円錐プロファイルを持ち、それらの歯は円錐の周りに配置されています。それらは、互いに垂直なシャフト間の力伝達装置として機能します。これは、直角（90度）で交わるシャフトを指します。一方、かさ歯車は高価です。それらは、平行シャフト構成と同じように、そのサイズに対して大きなトルクを伝達しません。
かさ歯車の種類は次のように分類できます。
- マイターギア
- スパイラルベベルギア
- クラウンギア
- ゼロール®ベベルギヤ
- ハイポイドギア
- 直進かさ歯車
かさ歯車の応用
- 散水システム
- クラッシャー
- ミキサー
ウォームギア
あ ウォームギア シャフト（ウォーム）にネジの形の切り込みがあり、別のギア（ウォームホイール）とかみ合います。このギアは、交差せず、代わりに直角を形成するシャフトを使用して動力を伝達します。歯車は互いに滑り接触を確立することで機能します。これにより、摩擦が減少し、よりスムーズで騒音の少ない回転が得られます。そのため、大きな衝撃を伴う用途に適しています。ただし、効率が悪いため、使用は最小限の電力しか必要としないアプリケーションに限定されます。
ウォームギアの応用
- 小型コンベア
- 梱包設備
- 農業機械
ラックアンドピニオンギア
ラック アンド ピニオン ギアがペアになっているのは珍しいことではありません。それらは、互いにかみ合う 2 つの円形歯車、ピニオンとラック (直線歯車) で構成されています。回転運動を直線運動に変換できます。これらのギアは、多くの種類の車両のステアリング システムでよく見られます。ラック アンド ピニオン ギア システムでは、ストレート ギアまたはヘリカル ギアのいずれかを使用できます。
ラック アンド ピニオン ギヤの応用
- 体重計
- 自動車のステアリングシステム
- 転送システム
遊星歯車装置
一方の歯車の中心が他方の歯車のハブの周りを回転するように配置された 1 組の歯車は、しばしば遊星歯車セットと呼ばれる遊星歯車列を構成します。遊星歯車と太陽歯車のピッチ円は、それらの中心をキャリアで連結して回転させるため、滑ることなく転がります。エピサイクロイド パスは、遊星歯車のピッチ円上の点によってトレースされます。この単純なモデルでは、太陽歯車は動かず、遊星歯車はその周りを回転します。
遊星歯車装置の応用
遊星歯車列の頻繁な用途は、小さなスペースで大幅な減速を達成することです。このタイプのギアは、トラクターや建設機械で駆動輪に高トルクを提供するために使用されることがあります。
内歯車
円筒の内面に歯を刻んだ歯車を歯車と呼びます。 内歯車—この種の歯車は、平歯車と噛み合います。平歯車の製造に使用される一般的なホブ盤は、出力の形状により、その製造に使用できません。ほとんどの場合、ピニオン カッターを装備したギア シェイパー (ギア シェイパーとも呼ばれます) を使用して製造されます。
内歯車の応用
内歯車の最も一般的な用途は、遊星歯車列または歯車減速機であり、キャリア、いくつかの平歯車 (遊星歯車と呼ばれる)、および内歯車内で回転する中央の太陽歯車で構成されます。
歯車の種類別特徴まとめ
| 種類 | 特徴 | 利点 | 短所 | アプリケーション |
| 平歯車 | 最も一般的なギアの種類 まっすぐな歯は、ギア シャフトに平行にカットまたは挿入されます 平行軸の構成 丸歯車本体 平歯車、内歯車、ラック＆ピニオン歯車に対応 | 高効率と高精度 製造が容易 推力なし 高速で高負荷に耐えることができます | 歯車の歯は、歯形設計により高い応力を受けます 高速走行時に異音が発生する場合があります | 自動車 時計 小型コンベア |
| はすば歯車 | 丸歯車本体 平行軸構成に使用 ギア本体の周りで斜めにねじれた歯 シングルおよびダブルヘリカルデザインで利用可能 右利き用と左利き用のデザインをご用意 | プログレッシブエンゲージメントが衝撃荷重を軽減 ノイズの少ないスムーズな操作 より大きな負荷を処理できる | 効率が悪いより複雑な設計とより高い製造コスト 一重らせん設計の製品は高推力ですが、二重らせん設計の製品はそうではありません。 | ミキサー 自動車 ウォーターポンプ |
| ベベルギア | 円錐歯車本体 交差軸の構成 スパイラル、ストレート、ゼロールをご用意® ベベルデザイン | スパイラル ベベル ギア: 最も単純なベベル ギア設計で、製造が最も簡単 スパイラル ベベル ギア: プログレッシブ歯のかみ合い、低衝撃荷重、騒音および振動 ゼロル® ベベル ギア: ストレート ベベル ギアよりも静かで滑らかで、スパイラル ベベル ギアとは異なり、両方向に回転できます。 | 高圧・衝撃・騒音 より複雑なデザイン より高い製造コスト | クラッシャー ミキサー 散水システム |
| ウォームギア | 歯車対は、円形歯車とねじ形歯車で構成されています 非交差および非平行軸構成の場合 | セルフロック機構 大きなギア減速とギア比 静かでスムーズな操作 | 摩擦が多い 伝送効率が低い | 小型コンベア 農業機械 |
| ラックアンドピニオンギア | 歯車のペアは、歯車ラックと円筒歯車で構成されています 平行軸構成に使用 平歯車またははすば歯車を備えたラック 回転運動を直線運動に、またはその逆に変更します | シンプルなデザイン 製造が容易 より大きな負荷を処理できる | かみ合う歯のガタが大きい 歯形設計により、ギアの摩擦と圧力が高くなります 送信は一方向に無期限に続行できません | はかり 自動車用ステアリング |
| 遊星歯車装置 | 一方の歯車の中心が他方の歯車の中心の周りを回転するように取り付けられた 2 つ以上の歯車で構成される 軸の相対運動を伴う遊星歯車列とも呼ばれます | 軽量 コンパクトな構造 高出力密度 | 効率が比較的低い 高速走行時に潤滑油が飛ばされて故障につながる潤滑の損失 | 自動車の自動変速機で一般的に使用されています |
| 内歯車 | ピニオンカッターを搭載したギヤシェーパ（またはギヤシェーパ）で製作します。 | 高減速比 低振動 列車レイアウト全体の低コスト | はすば歯内歯車を作るのは一般的にはるかに高価です リングが薄いため、高精度にするのはちょっと難しい | ハイブリッド車の動力伝達 タービン発電機 ロボットアーム |
さまざまな種類の歯車の適用
ギアは、業界全体でさまざまな機械装置やシステムに採用されています。幅広い種類のギアが、住宅、商業、産業の分野で広く使用されています。
- マリン
- 自動車
- 航空機
- 時計
- パンプス
- 発電所
- マテリアルハンドリング機器
- 測定器
最も広く使用されているギアの 1 つは、 ギアボックス、エンクロージャまたはハウジング内のギアで構成されるデバイスです。これらのデバイスは、かさ歯車、はすば歯車、ウォーム歯車、平歯車など、さまざまな種類の歯車を利用し、速度やトルクの変更から出力軸の向きの変更まで、機械システム内で特定の運動または動力伝達タスクを実行するように設計されています。ほとんどのギア システムと同様に、ギアボックスは自動車やその他の自動車などで広く使用されています。
歯車の製造工程
歯車の製造には、一連の工程で歯車を作る工程があります。主なプロセスは、次のように単純に分けることができます。
- 鍛造
- 押出および冷間引抜
- 粉末冶金
- ブランキング
- 歯車加工
機械加工は通常、歯車の望ましい形状とサイズを達成するために行われます。ギアが出来上がると、 表面処理歯車の全体的な特性を向上させるために、研削やホーニングなどを使用できます。
歯車の設計と選択に関する考慮事項
ギアはさまざまな機械装置に使用されており、さまざまな種類とデザインから選択できます。アプリケーションの仕様と要件により、各タイプのギアの適合性と、運動または動力伝達アプリケーションにおける正確な設計が決まります。ギアを設計および選択する際には、いくつかの主な要因を考慮する必要があります。
- 動作および環境条件
- 寸法制限
- 伝送要件
- 設計基準
- 費用
結論
この記事を読むと、機械式歯車、その種類、特性、用途、製造プロセス、考慮事項、および一般的な用途に関する基本的な知識が得られます。これで、どの種類のギアがプロジェクトに最も適しているかについてのアイデアも得られるかもしれません.では、どのメーカーが一番信頼でき、頼りになるかをよく考えてみてください。この場合、 ランサム 常にあなたのカスタムのためのあなたの最高の選択肢になることができます ギア製造.
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