ギア駆動

この記事では、ギアトレインとは何か、またその用途について説明します。したがって、ギア トレインの意味、ギア トレインの例、ギア トレインの伝達比の計算方法、そして最後にギア トレインのさまざまな種類について説明します。

歯車列とは何ですか?

歯車列は、一連の歯車で構成される円形の伝達機構です。言い換えれば、歯車列は、互いに接続されたいくつかの歯車で構成されるシステムです。

ギアトレインを使用すると、単純なギアよりもはるかに高い伝達比を得ることができます。したがって、歯車列は、軸の角速度を大幅に増減するために使用されます。一方、歯車は一般に、単純な歯車よりも多くのスペースを占めます。

他の伝動機構とは異なり、歯車はベルトやチェーンなどのリンク機構を必要とせず、単に歯が噛み合う複数の歯車で構成されています。

エンジニアリングにおいて、歯車列はさまざまな用途に使用されます。たとえば、車のギアボックスとディファレンシャルは歯車の列です。さらに、多くの家庭用電化製品には、回転速度を増減するギアトレインが組み込まれています。

ギアトレインの例

歯車の定義を見た後、概念を完全に理解するために、このタイプの歯車の例を以下に説明します。

次の画像では、ギア トレインの例を示しています。より正確には、入力ギア、ダブル ギア、アイドル ギア、出力ギアの 5 つのギアで構成されるギア トレインです。出口。

このメカニズムは、入力ホイール (左ホイール) から始まります。入力歯車に回転運動が加わると、車輪が噛み合っているため、後続の歯車も回転します。

この場合、回転速度は２段階で増加する。まず、入力ホイールにはギアよりも多くの歯があるため、角速度が増加します。この歯車は軸にもう一つ歯車が結合した二重歯車であり、この歯車も出力歯車より歯数が多いため、二度目に角速度が増加します。

ただし、出力ホイールと二重ホイールの間には、出力ホイールの回転方向を変える役割を果たすアイドラ ギアがあります。つまり、このギアの機能は単に最後のホイールの回転方向を変更することです。したがって、角速度が増加しているか減少しているかを判断するには、デュアル ギアの歯を出力ギアの歯と実際に直接比較します。

歯車列の伝達比

歯車列の伝達比は、入力角速度に対する出力角速度の比です。したがって、歯車列の伝達比は、出力角速度と入力角速度の商になります。

歯車列の伝達比は、駆動輪の歯数を駆動輪の歯数で割ることによっても計算することができる。したがって、歯車列の歯車比の公式は次のようになります。

アイドラ ギアは駆動輪と従動輪の両方であるため、式の分子と分母の両方に配置する必要があることに注意してください。

同様に、歯車列の合計歯車比は、歯車対間の歯車比の積に相当します。

例として、次のギアトレインのギア比は次のように計算されます。

この場合、歯車列の伝達比は 1 未満です。これは歯車列が減速機構として機能すること、つまり出力角速度が入力角速度よりも小さいことを意味します。

歯車列の種類

ギアトレインは次のタイプに分類できます。

• 固定車軸ギアトレイン– 車軸は固定されています。 2 つのサブタイプを区別できます。
  • 単純な歯車列: 互いに噛み合う車輪のみで構成されています。つまり、各車軸が 1 つの歯車に取り付けられています。
  • 複合歯車列– 歯車列には少なくとも 1 つの二重車輪があります。つまり、1 つの車軸に 2 つのギアが取り付けられています。
• 遊星 (または遊星) 歯車列– 一部の歯車の軸は固定されていませんが、移動できます。 1 つの車輪 (衛星) が別の車輪の周りを回転する場合。