ギアは、多くのモーターやデバイスにとって重要な部品です。ギアは減速機構を提供することでトルク出力を高めるだけでなく、自動車の車輪のシャフトのように回転方向を調整します。ここでは、いくつかの基本的なギアの種類と、それらの違いについて説明します。
大きなギア減速を実現するために、平歯車が平行シャフトに直列に取り付けられています。
最も一般的な歯車は平歯車で、大きな減速比を得るために直列に使用されます。平歯車の歯は直線状で、異なる軸に平行に取り付けられています。平歯車は、洗濯機、ドライバー、手回し式目覚まし時計などの機器に使用されています。これらの機器は、歯同士が噛み合ったり衝突したりするため、特に騒音が大きくなります。それぞれの影響で大きな音と振動が発生するため、自動車などの機械には平歯車は使用されません。一般的なギア比は1:1から6:1です。
ヘリカルギアは、平歯車に比べて、より滑らかで静かに動作します。
歯の相互作用の仕方。ヘリカルギアの歯は、ギア面に対して斜めに切られています。2つの歯が噛み合う際、接触は徐々に始まります。歯の一方の端から始まり、ギアが回転して完全に噛み合うまで接触が維持されます。標準的なヘリカル角の範囲は約15~30度です。スラスト荷重はヘリカル角の接線の大きさに正比例して変化します。ヘリカルギアはトランスミッションで最も一般的に使用されるギアです。また、ヘリカルギアは大きな推力を発生し、スラスト荷重を支えるベアリングを活用します。ヘリカルギアは、垂直軸に取り付けることで、回転角度を90度変更するために使用できます。標準的なギア比は3:2~10:1です。
ベベルギアは、シャフトの回転方向を変えるために使用されます。ベベルギアの歯は、直歯、スパイラル歯、ハイポイド歯のいずれかの形状で提供されます。直歯は平歯と類似した特性を持ち、噛み合い時に大きな影響を及ぼします。平歯と同様に、直歯ベベルギアの標準的なギア比は3:2から5:1です。
スパイラル歯は、はすば歯車と全く同じように動作します。平歯に比べて振動と騒音が少なくなります。スパイラルベベルの正歯は歯の外側半分で、軸面から時計回りに傾斜しています。スパイラルベベルの左歯は反時計回りに傾斜しています。標準的な歯数比は3:2から4:1です。
上記のハイポイドギアでは、大きい方のギアはクラウンと呼ばれ、小さい方のギアはピニオンと呼ばれます。
ハイポイドギアは、円錐形ではなく回転双曲面形状を持つスパイラルギアの一種です。ハイポイドギアは、ピニオンをリングギアまたはクラウンホイールに対して軸外に配置します。これにより、ピニオンの直径を大きくすることができ、接触面積を増やすことができます。
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