この記事では、ギア圧力角とは何かについて説明します。さらに、機構内での力の伝達における圧力角の値の重要性が示されています。
圧力角とは何ですか?
圧力角は、 2 つの歯車の歯が接触したときに生じる偏角です。
より正確には、圧力角は 2 つの歯車間の接触力の方向と従動歯車の速度の方向の間の角度です。
同様に、2 つの歯車の圧力角も、機構によって伝達される力の方向と従動歯車の歯の接線方向との間の角度として定義できます。
圧力角は傾斜角とも呼ばれます。
圧力角値
2 つの歯車間の圧力角の標準値は14.5°～20°です。以前は、14.5°に近い圧力角が使用されていました。現在、歯車は一般的に圧力角 20°で製造されています。
圧力角が小さいほど歯車システムに伝達される力が大きくなるため、圧力角の値は歯車に作用する力に影響します。一方、圧力角が小さい歯は強度が低くなります。したがって、これら 2 つの要素を最適化するバランスを見つける必要があります。
例として、ラックアンドピニオン機構の圧力角を以下に示します。
接線力は使用される力、つまり被動歯車の動きを引き起こす力であり、したがって有効な動力を伝達する力です。したがって、できるだけ多くの接線力が伝達されるように、圧力角を小さくする必要があります。
また、伝達角度が小さいということは、2つの歯車の間に発生するアキシアル力（またはラジアル力）も小さいことを意味し、歯の摩耗が少なくなります。