やさしい実践機械設計講座

歯車

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歯車についてはメーカーのWEBでなにも書く必要がないくらい丁寧に解説されています。そちらを参考にされた方が詳しく理解できます。以下サイトリンクです。

基本中の基本だけ抜粋してあります。

歯車に使用される各部名称の解説です。

歯車の分類

歯車軸の関係位置によるのが最も一般的で、平行軸、交差軸、食い違い軸の3つに分類されます。

平行軸の歯車には、平歯車、はすば歯車、内歯車、ラック、はすばラックなどがあります。

交差軸の歯車には、すぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ゼロールかさ歯車などがあります。

食い違い軸歯車には、ねじ歯車、ウォームギヤ、ハイポイドギヤなどがあります。

表1.1には、使用頻度の高い歯車を分類して示します。

この表に示した効率は、歯車の伝導効率であって、軸受損失とか潤滑油をかくはんする損失などは、除外しています。

歯車の効率は、歯車を正確に取付けたときの値です。特に、かさ歯車の交点がずれるなど、取付けに不備があると、効率は減少します。

ピニオンとピニオンをかみ合わせる場合同歯数の物を組み合わせると A, B の歯の部分がいつも同じ物同士があたることになり摩耗の仕方に影響がでてきます。可能であれば違う歯数の物を組み合わせるようにします

(1)平行軸の歯車
1) 平歯車
歯すじが軸に平行な直線である円筒歯車です。製作が容易であるため、動力伝達用に最も多く使われている歯車です。	図1.1 平歯車
2) ラック
平歯車とかみあう、直線歯形の歯車です。平歯車のピッチ円筒半径が無限大∞になったものと考えられます。	図1.2 ラック
3) 内歯車
平歯車とかみあう、円筒の内側に歯が作られている歯車です。主に、遊星歯車装置とか歯車形軸継手(ギヤカップリング)などに使われています。	図1.3 内歯車と外歯車
4) はすば歯車
歯すじがつるまき線である円筒歯車です。平歯車よりも、強く、静かな歯車として、広く使われています。軸方向力(スラスト力)が発生します。	図1.4 はすば歯車
5) はすばラック
はすば歯車とかみあう、ねじれをもった直線歯形の歯車です。はすば歯車のピッチ円筒半径が無限大∞になったものと考えられます。	図1.5 はすばラック
6) やまば歯車
左右両ねじれはすば歯車を組合せたものです。軸方向力(スラスト力)が発生しない長所があります。	図1.6 やまば歯車

(2)交差軸の歯車
1) すぐばかさ歯車
歯すじがピッチ円すいの母直線と一致するかさ歯車です。かさ歯車としては、比較的に製作が容易であるため、動力伝達用かさ歯車として最も普及しています。	図1.7 すぐばかさ歯車
2) まがりばかさ歯車
歯すじが曲線であって、ねじれ角をもったかさ歯車です。すぐばかさ歯車よりも、製作はむずかしいのですが、強く、静かな歯車として広く使われています。	図1.8 まがりばかさ歯車
3) ゼロールかさ歯車
ねじれ角が零であるまがりばかさ歯車です。すぐばかさ歯車とまがりばかさ歯車の特長をあわせ持った独特なかさ歯車で、歯に加わる力はすぐばかさ歯車と同じです。	図1.9 ゼロールかさ歯車
(3)食い違い軸の歯車
1) 円筒ウォームギヤ
円筒ウォームと、これとかみあうウォームホイールの総称です。 1段で大きく減速できるとか、静かであるという長所のほかに、効率が低いという短所もあります。	図1.10 円筒ウォームギヤ
2) ねじ歯車
円筒歯車の対を食い違い軸間の運動伝達に利用したときの名称です。はすば歯車同志またははすば歯車と平歯車の組合せで使われます。静かですが、比較的に軽負荷でなければ使えません。	図1.11 ねじ歯車

(4)その他の特殊な歯車
1) フェースギヤ
これは平歯車またははすば歯車とかみあう円盤状の歯車です。直交する軸又は食い違い軸に使われます。	図1.12 フェースギヤ
2) 鼓形ウォームギヤ
鼓形ウォームと、これとかみあうウォームホイールの総称です。製作がむずかしいのですが、円筒ウォームギヤよりも大きな動力を伝達することが可能です。	図1.13 鼓形ウォームギヤ
3) ハイポイドギヤ
食い違い軸の間に運動を伝達する円すい状の歯車です。大小歯車の軸がオフセットされていて、まがりばかさ歯車に似た歯車です。	図1.14 ハイポイドギヤ