すべての車の所有者は、ギアボックスなどの機構が何のためにあるのか、それが車にとってどれほど重要であるかを知っています。 この記事では、リデューサーとは何か、リデューサーとは何か、そしてその用途について詳しく説明します。 ギアボックスのコンポーネントについても説明します。

話

産業革命の過程は、木製部品から金属部品への移行によって特徴づけられました。 風力と水力を動力源とするプロペラはすでに大きな力を生み出しており、木製の部品では耐えることが困難でした。 産業革命の主な要因は、より高度なメカニズムの創設、新しいエネルギー資源の探索でした。 蒸気エンジンの出現により、非常に大きな容量が必要になりました。 そのため、金属製のギアボックスを設計する必要がありました。 19 世紀半ばまでに、手織機はすでに背景に追いやられ始め、3 倍の生産性を持つ機械式織機に取って代わられていました。

エネルギーが安くなり始め、これにより工作機械の速度が向上し、経済的優位性が強化されました。 蒸気エンジンは、いくつかの織物織機を稼働させるのに十分強力でした。 機械は効率を高めるために蒸気エンジンの周囲に配置されました。 蒸気エンジンは製造の可能性を解き放ち、水辺だけでなく、石炭、交通機関、労働力、市場がある場所の両方で企業を設立することを可能にしました。 新しい時間が生まれました 最適な設計歯車。

最も高い経済効果をもたらしたものは大きな人気を集めました。 19 世紀半ばには、最初のシリアル ギアボックスが登場しました。 さて、数年後の内燃エンジンと電気駆動装置の出現により、指定されたパラメーターを備えたギアボックスが作成されるようになりました。 歯車機構は高速エンジンからの回転運動を伝達し、そのパラメータを変換します。 電気モーターと内燃機関の最初のモデルでさえ、速度とトルクが多すぎるため、アプリオリに産業での使用には適していませんでした。 もちろん今日では、歯車機構のない車両や技術機器を見つけるのは困難です。 ギアボックスはほぼすべての車両に使用されており、 技術設備。 すでにご理解いただいたように、歯車は長い年月をかけて開発されてきました。

減速機

機械式ギアボックスは、トルクを変換し、1 つ以上の機械式トランスミッションを使用して伝達する機構です。 ギアボックスは、効率、ギア比、伝達パワー、および所定の速度で回転するシャフトの最大角度によって特徴付けられます。 ギアボックスは、 異なる金額ドライブシャフトとドリブンシャフト、およびさまざまな種類のギアからの。 次に、ギアの種類に基づいてギアボックスの種類を検討します。

ギアボックスの種類

ギアボックスに搭載されているギアに応じて、あるタイプまたは別のタイプに属します。 円筒形、ベベル形、ウォーム形、遊星形、ウェーブ形、複合ギアボックスがあります。 この分類はが主な分類ですが、機械学では、製品の本体に応じて追加の分類を区別することも一般的です。 さらに、ギアボックスはギア比と出力配分によって区別されることがよくあります。

ギアボックスの種類

トランスミッションの種類別:

1. 円筒形（シャフトは平行）。
2. 円錐形（シャフトが交差する）。
3. ウォーム（シャフトクロス）。
4. 組み合わせ（円錐形と円筒形）、シャフトは交差し、平行になります。

ステップ数ごと:

1. 単段（2軸）。
2. 2段式（3軸）。
3. 三段階。

ステップ- 1 対の歯車 (ギア) で、回転速度とトルクの変換を行います。

ステップ数はシャフトの数から 1 を引いたものと同じです。

ギアボックスの主なタイプを考慮してください。

ヘリカルギアボックス

ヘリカルギアボックスは、減速と減速を同時に行うために使用されます。

円筒形変速機は横型1段と横型2段に分かれます。 ヘリカルギアボックスは、連続運転と定期停止を伴う運転の両方で、可変、一定、単方向および可逆負荷に使用されます。 円筒形のギアボックスは、シャフトを多目的に回転させることができます。 このタイプのギアボックスは高度な信頼性と効率を備えていますが、高レベルの騒音を発生します。

ウォームギア

ウォーム ギアは、おそらくこれらの機構の中で最も一般的に使用されるタイプです。 特殊な歯形の歯車（ウォームホイール）と噛み合うねじ（ウォーム）です。 スクリュー（ウォーム）が回転すると回転し、移動するとウォームホイールの歯を同じ方向に押します。 したがって、ウォームギアボックスの寸法は、ウォームおよびウォームホイールの寸法によって制限されます。 また、これらのギアボックスは、騒音が低減され、滑らかさが優れているという特徴があります。

しかし、加熱、反発、効率の低下、「自己ブレーキ」などの欠点もあります。

それらの用途は、コンベヤー、コンベヤーベルト、コンクリートミキサー、ポンプなど非常に幅広いです。 ギアボックスは、自動車産業、工作機械産業、さらには空調システムや換気システムの製造でも使用されています。 異なる種類減速機。

ギア モーターは、ギアボックス自体と電気モーター (ギア モーターとも呼ばれる) を共生させたものです。

産業での使用を目的としたギア モーターには、スパイロイド、円筒、ウォーム、ヘリカル ウォーム、プラネタリー、ウェーブ、および特殊設計があります。 業界では、ギアボックスとモーターが同軸に配置された次のようなギアモーター（遊星型および円筒型）が最もよくあります。 ウォームギヤモーターでは、電気モーターは出力シャフトに対して 90 度の角度で配置されることがよくあります。

モーター減速機の出力軸は、長穴付き中空軸、片面または両面、円錐形、円筒形、カップリング形など、さまざまなバリエーションで製作できます。

ギアモーターの選択は、主に次の要因に影響されます。ギアモーターを始動する頻度。 毎日の労働時間。 外部負荷とシャフト速度。

減速機の故障

自動車トランスミッションの不可欠な要素であるギアボックスの故障は、多くの場合、その後の交換が必要な部品のリソースの完全な枯渇に関連しています。 後続のリアアクスルギアボックスの故障の主な原因は次のとおりです。 - シャンクシールの摩耗。 - 磨耗したシャンクとディファレンシャルベアリング。 - 差動要素の故障。 - メインペアの磨耗または破損した部品。 リアアクスルギアボックスの破損の兆候に気付かないことは不可能です。 これはギアボックス自体からのオイル漏れであり、走行中にこのアセンブリから発生する特有のハウリング音です。 これらすべてが故障の原因を直ちに示します。 また、トランスミッションオイルの漏れは新品のシャンクオイルシールを取り付けるだけで簡単に解消できますが、トランスミッションの破損による異音はそう簡単には解消されません。

まず、車が惰性走行しているときに異音が消えるかどうかを確認する必要があります。 それが消えた場合、ノイズの原因はもちろんギアボックスのメインペアにあります。 異音やゴロゴロ音がどこにも消えていない場合は、おそらくベアリングの破損が原因であると考えられます。
シャンクとかディファレンシャルとか。 このような深刻な故障を診断するのはなぜ簡単なのでしょうか? 答えます。 車が惰性走行している間、メインペアの要素は力と接触しないため、車内での奇妙なノイズの発生に影響を与えることはできません。

多くの場合、メインペアは次のような理由で摩耗が増加する可能性があることに注意してください。 低レベル油。 ギア部品の潤滑が不十分な場合、当然のことながら非常に高い摩擦や熱の過負荷にさらされます。 さらに、スタフィングボックスの不具合によりオイルレベルが急激に低下し、シャンクナットがしっかり締められていないと使用できなくなります。 リアアクスルギアボックスの交換につながる次の理由は、機械が強い過負荷で長時間使用されると発生するトランスミッションへの負荷の増加です。 また、後部ギアボックスに取り付けられているコンベアの部品に欠陥がある可能性も排除できません。コストが法外に高いためです。

リアアクスルギア調整

時速30 kmからの速度ですでに聞こえる奇妙なハム音が本当に気になり始めた場合にのみ、リアアクスルを調整する必要があります。 リアアクスルギアボックスの特有のノイズの主な理由は、車が常に大きな過負荷にさらされていること、またはトレーラーや単純な車両で頻繁に運転していることです。 機械的損傷。 したがって、機構の視覚的診断を遅らせないでください。 オイルシールとフランジ、ベアリング、サテライト（ディファレンシャル内の星型要素）とその車軸 - これらすべてを取り外して検査し、摩耗している場合はすぐに交換する必要があります。 これらすべての部品が通常の動作状態でどのように見えるかについては、製品のマニュアルを参照してください。 車両。 国産車のギアボックスの交換はそれほど高価ではありません。

外国車をお持ちの場合は、すべての価格表を調べて自動車部品店に問い合わせる方が良いでしょう。 すべての部品が正常な状態になったので (これは目視診断中に判明しました)、ギアボックスを組み立てることができます。 最初のステップはドライブギアで、次にシム、フランジ、ベアリング付きスペーサーです。 次に、ナットを必要な力で締めます。 これを行うには、ダイナモメーターが組み込まれた特別なキーを使用しますが、ダイナモメーターがない場合は、常に測定レバーを使用する必要があります。 レバーの移動を 1 ミリメートルごとに、製鉄所で圧力測定を行う必要があります。 そして、これは非常に面倒で時間がかかり、ある程度の正確さと注意が必要です。 ナットは 1 ニュートンで締める必要があり、その間、フランジが動いてはなりません。

フランジの溝のサイズに正確に適合するスペーサーを備えた特別なレンチで固定する必要があります。 次に、ドリブンギアをディファレンシャルハウジングの所定の位置に取り付け、ボルトを締めます。 次にバックラッシの直接調整に進みます。 すべての部品を所定の位置に取り付けた後、すべてのナットを最小限に締めてドリブンギヤを回転させます。 次にギアを左右に振って、小さなガタがないか確認します。 反発はあるはずですが、重大なものではないことを覚えておいてください。 これは、ギアボックスを加熱するための予備の場所であると言う人もいるかもしれません。 移動中に何かが破裂しないように。 最終段階では、先ほど締めたナットを固定しているボルト間の距離を確認します。 ナットは同じ距離に締め付ける必要があります。これにはキャリパーを使用する必要があります。 その後、ギアのバックラッシュを再度チェックします。 それを維持することが重要です。 以上でギアボックスの調整は終了です。

リデューサーは何をするのですか?

リデューサーという言葉自体は、文字通り「下げる」という意味です。 そこで、回転速度を下げるためにエディタが発明されました。 この場合、ギアボックスはトルクの出力を増加させます。 記事の冒頭ですでに述べたように、ギアボックスは車に使用されています。 そこではシフトダウンして戻るために必要です。 この原理は、いわゆるスプロケットによってギアボックスの役割が果たされる自転車のギアの動作の例で明確に見ることができます。 現在、ギアボックスは機械だけでなく多くのエンジンでも使用されており、ガス、蒸気、液体などの作動媒体の圧力を下げて維持するためにも使用されています。

ギアボックスとディファレンシャルの違いは何ですか

この質問は初心者の運転者からよく尋ねられます。 上で述べたように、ギアボックスは、エンジンのクランクシャフトからのトルクを増減させるノードです。 ディファレンシャルは、ギアボックスからのトルクを車軸間 (車軸間差動) または半軸 (車軸間差動) に一定の割合で分配するノードであり、旋回時に外側の車輪に多かれ少なかれトルクを供給する役割も担っています。車。

ギアボックスの分解方法

ギアボックスのハウジングにはいくつかの機能があり、その結果、そのようなデバイスは特定のスキームに従って分解されます。 このプロセスは、何らかの理由でギアユニットが正常に機能しなくなった場合に必要です。 間違ったやり方をする人もいます。ギアボックスが壊れたら、そのまま捨ててしまいます。 ただし、この問題に適切に対処すれば、機器を修理することができ、その後は機器は以前と同じように機能するようになります。

また、前述したように、車やスクーターの部品は購入するのが難しいため、無駄にばらまかないようにしましょう。

• • ギアボックスのハウジングをしばらく分解した場合は、まず、ほこりや汚れを取り除いてください。
  • ギアボックスを締め付けているすべてのボルトを外します。 建物のヘアドライヤーを使用してください。 これを使用して、デバイスを四方から温めてから、木槌でケースをたたきます。 これは、半分に分かれるまで行われなければなりません。
  • これで、故障の原因を知ることができます。 当然あります 他の種類ギアボックスに問題があるため、故障の原因を探す際にはこれを考慮する必要があります。 ギアボックスは主に 2 つの理由で故障する可能性があります。入力シャフトまたはそのベアリングの破損、またはギアの歯の磨耗です。 両方の部品が壊れた場合は交換する必要があります。
  • ギアとベアリングを取り外して新しい部品と交換する必要があります。
  • ロッキングシールドを取り外します。
  • 止め輪を取り外し、ハーフシャフトをカップから取り外します。
  • すべての部品を組み立て始める前に、それらの完全性を確認する必要があります。
  • ギアボックスハウジングが完全に組み立てられると、指定された場所に発送できます。

string(10) "エラー統計"

トルク特性を変えるには「減速機」と呼ばれる特殊な機構を使用します。 与えられた言葉ラテン語のリダクター（後退または戻す）に由来しており、この機構の動作原理を非常に正確に反映しています。 現時点では、デバイスのエンジンからのトルクを変換して電力消費者に伝達するために、さまざまなユニットで使用されるギアボックスが数種類あります。

ギアボックスの種類

これらの装置はトルク伝達のタイプが異なります。

リストされているギアボックスのタイプは、トルクの変換に使用されるギアの数に応じて分類できます。 最も一般的な装置は単一の歯車で構成されますが、入力軸と出力軸の回転速度の比率を変更する必要がある場合は、多数の歯車を備えた機構が使用されます。

ギアボックスの作動部品は、摩擦係数と動力損失を減らすために潤滑する必要があります。 潤滑剤を塗布する方法は、ギアボックスのタイプと伝達されるエネルギーの出力によって異なります。 トランスミッションシステムが高速回転で動作しない場合は、動作期間全体を通じて作動面に潤滑剤を 1 回塗布するだけで十分です。 強力なデバイスの場合は、潤滑液を強制的に供給し、その後冷却および洗浄する特別なシステムが使用されます。

ギアボックス ハウジングは、折り畳み式および非折り畳み式の設計にすることができます。

非分離型の製品は、原則として、低電力インジケーターで動作し、過酷な条件でのデバイスの動作が必要ない領域で動作します。 大容量の変換に使用されるギアボックスは折りたたみ可能なハウジング内に配置されており、必要に応じて計画的または緊急の修理や機構の調整を行うことができます。

ギアボックス ハウジングは次のものから作ることができます。 さまざまな素材。 材料の選択は、動作条件とデバイスの出力によって異なります。 低電力家庭用機器用の減速機は、高強度プラスチックまたはアルミニウム合金で作ることができます。

ギアボックスはどこで使用されますか?

減速機は、自動車産業、工作機械製造、キッチンおよび家庭用電気機器、ガス工具などで使用されています。 各タイプのトルク伝達には独自のプラスの特性と欠点があり、それによって特定の技術的条件でいずれかのタイプのギアボックスを使用する可能性が決まります。

ウォーム ギアは大きすぎる力のトルクを変換できないため、このようなデバイスの主な用途は電気ギア モーターです。 たとえば、そのような機構は車のフロントガラスのワイパードライブに実装され、成功しています。

自動車のブリッジトランスミッションでは、通常、ギアが使用されます。これにより、トルクの方向を変更できるだけでなく、力を変更し、ホイールドライブの車軸間で力を均等に分配することもできます。 歯により最小限の損失で動力を伝達できるため、機構の動作に滑らかさを高める必要がなく、ギアボックスの動力が十分に大きい必要がある場合は、トルクの伝達にギア機構が使用されます。

機構内で装置のエンジンへのトルクの逆伝達の可能性を排除する必要がある場合は、そのような欠点がまったくないウォームギアが使用されます。

ウォーム機構を使用すると、100 対 1 を超える比率で回転を伝達できますが、そのような装置は効率が低いため、強力なユニットで使用することはできません。

特定のメカニズムで使用されるさまざまなタイプのギアボックスは、専門のエンジニアのみが選択する必要があります。 ギアボックスの計算は、専門家がいる設計局で実行する必要があります。 上級。 ギアボックスの図面は、この機構で使用できるナットと細部まで作成する必要があります。

たとえトランスミッション機構に適用する必要があるギアボックスの特性を知っていたとしても、このような複雑な機構の設計作業を信頼すべきではありません。 ランダムな人々。 新しいギアボックス カバーまたはギアボックス ナットが必要な場合は、機構を製造した会社に純正部品を注文することをお勧めします。

ご質問がある場合は、記事の下のコメント欄に残してください。 私たちまたは訪問者が喜んでお答えいたします。

ギアボックスのタイプは、ギアの構成、駆動高速シャフトから被駆動低速シャフトへの方向の配置順序、および空間内の車輪の位置によって決まります。 ギアボックスは、次の主な機能に従って分類されます。

1）トランスミッションのタイプ別 - ギア、ウォーム、ギアウォーム。
2）段数による - 単段、二段など。
3）歯車のタイプ別 - 円筒形、ベベル、ベベル円筒形など。
4）空間内のシャフトの相対的な配置に従って、水平、垂直。

ギアボックスのバージョンは、ギア比、シャフト端の形状、および組み立てオプションによって決まります。

ヘリカルギアボックス幅広い伝達力、耐久性、製造の容易さにより、機械工学で広く使用されています。

単段平歯車減速機の水平図。 2.8.1 および垂直図 2.8.2 は、原則としてヘリカルギアを備えています。 このようなギアボックスのギア比 u<8.

図 2.8.1 単段平歯車箱、横型

図 2.8.2 垂直単段平歯車箱

2段平変速機図 2.8.3 – 水平、図 2.8.3 2.8.4 - 垂直。 ギア比 u = 8…40

図 2.8.3 水平 2 段平歯車装置

図 2.8.4 垂直 2 段平歯車装置

3段ヘリカルギアボックス。 これらのギアボックスは主に水平回路に基づいて実行されます。 ギア比の範囲 u = 31.5 ～ 180。

ベベルギアボックス図 2.8.5 は、互いに直交する軸を持つシャフト間でトルクを伝達する必要がある場合に使用されます。 このようなギアボックスのギア比 u<=5 .

図2.8.5 かさ歯車

ベベルヘリカルギアボックス図2.8.6はステップ数やレイアウトに関係なく、高速コニカルステップで実行されます。 ギア比 u = 8…31.5。

図 2.8.6 ベベルヘリカルギアボックス

ウォームギヤ歯車減速機よりも効率が低く、リソースが少ないため、連続機械での使用はお勧めできません。

レイアウトの可能性は限られており、下方、上方、および側面のウォーム位置を備えた 3 つの基本的なギアボックス スキームに帰着します。 ギアボックス方式の選択は、通常、全体としてのドライブレイアウトの利便性によって決まります。 ギア比範囲 u = 8 ～ 80、推奨 u<=63 .

図2.8.7 ウォームギヤ

ウォームヘリカル二段変速機図2.8.8には、高速ウォームステージと、拡張スキームのギアボックスのパラメータを備えた1つのウォーム円筒形ステージまたは2つのウォーム円筒形ステージがあります。 減速機は減速比が大きく、騒音レベルが低いです。 通常、ウォームは下部に位置しますが、これは噛み合いの潤滑条件、ウォームベアリングの位置、および組み立て条件によって引き起こされます。

図 2.8.8 ウォームヘリカル 2 段変速機

ギアモーター電気モーターとギアボックスを組み合わせたユニットです。 これは、ドライブの寸法を縮小し、外観を改善するために行われます。

遊星歯車小さな寸法で大きなギア比を得ることができます。 設計上、これらのギアボックスは上記のギアボックスよりも複雑です。 最も一般的なのは、単純な遊星歯車減速機です (図 1)。 2.8.9.

図2.8.9 遊星歯車

ウェーブレデューサー遊星歯車装置の一種です。 歯車を指定するには、ロシア語のアルファベットの大文字が使用されます。C - 円筒形、K - 円錐形、H - ワーム、P - 遊星形、V - 波形です。

ギアボックス内に 2 つ以上の同一のギアがある場合、対応する番号が文字の後に配置されます。 例: C (図 2.8.1、2.8.2); C2 (図2.8.3); KC (図2.8.6); H (図 2.8.7); TsCh 9 (図 2.8.8)。 すべてのギアボックス シャフトが垂直面にある場合は、インデックス B が指定に追加されます。低速シャフトの軸が垂直の場合は、インデックス T が追加されます。高速シャフトの軸が垂直の場合は、インデックス T が追加されます。 、次にインデックス B. KTst、KB Ts (図 2.8.6)。

ギアボックス- 材料的および技術的目的のための製品。 これらの機構は、あるシャフトから別のシャフトに回転運動を伝達する際に、回転速度を変更する役割を果たします。

モーター減速機 - 電気モーターと減速機が 1 つのユニットに接続されたものです (一部の国ではギヤード電気モーターと呼ばれます)。 モーター減速機は、ギアボックスをベースにしたドライブと比較してコンパクトで、取り付けがはるかに簡単で、さらに、基礎フレームの材料消費量が削減され、プラグイン設計（中空シャフト付き）の機構の場合)、フレーム構造は必要ありません。 多数の設計ソリューションと標準サイズにより、企業はさまざまな目的、サイズ、容量のドライブに対応する高精度ギアボックスを装備することができます。 モーター減速機は、電気駆動装置の汎用要素として、産業のほぼすべての分野で応用されています。

一般目的と特殊目的。
汎用ギアボックスは多くの用途に使用でき、一般的な要件を満たします。 特殊なギアボックスは、特定の要件に適した非標準的な特性を備えています。

ギアボックスの分類、主なパラメータ

ギアの種類にもよりますが ギアボックスは円筒形、ベベル形、ウェーブ形、遊星形、球形、ウォーム形です。。 複数のタイプの歯車を 1 つのハウジングに組み合わせた複合歯車ボックス (円筒ベベル、円筒ウォームなど) が広く使用されています。

構造的に、ギアボックスは交差したシャフト、交差したシャフト、平行したシャフトの間で回転を伝達できます。
したがって、たとえば、円筒歯車を使用すると平行軸間、かさ歯車 - 交差する軸間、ウォーム歯車 - 交差する軸間で回転を伝達できます。

総ギア比は最大数万に達する可能性があり、ギアボックスの段数によって異なります。 1 段、2 段、または 3 段で構成されるギアボックスは幅広い用途に使用されており、前述したように、さまざまなタイプのギアを組み合わせることができます。

以下は最も人気のあるものです ギアボックスの種類業界で大量生産されています。

ヘリカルギアボックス

ベベルギアボックスおよびヘリカルベベルギアボックス

ベベルギアボックスおよびヘリカルベベルギアボックスは、交差するシャフト間でトルクを伝達します。 ギアボックスでは、ギアはまっすぐな歯または斜めの歯を持つ円錐の形で使用されます。 ベベルギアボックスはギア伝達の滑らかさが優れているため、重い負荷に耐えることができます。 減速機には 1 段、2 段、および 3 段があります。 広く普及 ヘリカルベベルギアボックス、合計ギア比は 315 に達する可能性があります。ギアボックスの高速シャフトと低速シャフトは水平および垂直に配置できます。 運動学的スキームのタイプに応じて、ベベルギアボックスとヘリカルベベルギアボックスを展開または同軸に配置できます。

以下の図は、かさ歯車の運動図を示しています。

A) リバーシブルベベルギヤ。 回転方向の反転は、ベベルギヤの反対側にギヤを取り付けることで実現されます。

B) リバーシブルベベルギヤ。 かさ歯車はさまざまな方向に回転します。 低速シャフトはカム クラッチを介してベベル ギヤの 1 つに接続されています。

C) 2 段ベベルヘリカルギアボックス。 高速軸と低速軸は同一平面内で直角です。

D) 2 段ベベルヘリカルギアボックス。 入力シャフトと出力シャフトは交差し、異なる平面上にあります。

E) 3 段ベベルヘリカルギアボックス。 高速軸と低速軸は同一平面内で直角です。

E) 3 段ベベルヘリカルギアボックス。 中低速平歯車は同軸上に組み付けられています。

ベベルギアボックスは、高い直角トルクが必要な用途で広く使用されています。 ウォーム ギアボックスとは異なり、ベベル ギアボックスにはすぐに摩耗するブロンズ ホイールがないため、困難な条件で長期間作業できます。 また、重要な違いは可逆性、つまり低速シャフトから高速シャフトに回転を伝達する能力です。 可逆性により、ウォーム ギヤとは対照的にギヤ機構の負荷を軽減できるため、慣性の高い設備でベベル ギヤを使用できます。

ギアの種類と段数に応じたギアボックスの分類:

ギアボックスの設計と目的

角速度を減少させると同時にトルクを増加させる機構は、一般にギアボックスと呼ばれます。 回転エネルギーはギアボックスの入力軸に供給され、出力軸のギア比に応じて周波数が低下し、トルクが増加します。

機械式トランスミッションのタイプに応じて、ギアボックスには通常、ギアまたはウォームのペア、センタリングベアリング、シャフト、さまざまなシール、オイルシールなどが含まれます。 ギアボックスの要素は、ベースとカバーの 2 つの部分で構成されるハウジング内に配置されます。 動作中のギアボックスの作動機構は、スプレーによってオイルで継続的に潤滑され、場合によってはギアボックス内に配置された強制ポンプが使用されます。

ギアボックスには非常に多くの種類がありますが、最も人気のあるものは円筒ギアボックス、遊星ギアボックス、ベベルギアボックス、ウォームギアボックスです。 ギアボックスの各タイプには、機器を設計する際に考慮する必要がある固有の長所と短所があります。 変速機を選択する主な基準は、必要な動力または負荷トルク、減速比（ギア比）、回転源と作業機構の取り付け位置の決定です。

メカニカルギアの種類別変速機の特徴

世界の産業では、トランスミッションの種類やアセンブリ オプションなどが異なる膨大な数のギアボックスやギア機構が製造されています。 メカニカルトランスミッションの主な種類、その特徴と利点を検討してください。

- あらゆるタイプのギアの中で最も信頼性と耐久性があります。 高い信頼性と高効率が要求される変速機に使用されるトランスミッションです。 円筒歯車は通常、平歯車、はすば歯車、またはヘリンボーン歯車で構成されます。

a) 平歯車

b) はすば平歯車

c) シェブロン平歯車

d) 内歯車付き円筒歯車

かさ歯車- 平歯車の利点をすべて備えており、入力軸と出力軸を交差させる場合に使用されます。

a) まっすぐな歯を持つかさ歯車

b) はすば歯付きかさ歯車

c) 湾曲した歯を持つかさ歯車

d) ベベルハイポイドギヤ

- 同じ平面内で交差するシャフト間で運動エネルギーを伝達できます。 このトランスミッションの主な利点は、高いギア比、自動ブレーキ、コンパクトな寸法です。 欠点は、低効率、ブロンズホイールの急速な摩耗、および高出力の伝達能力の制限です。

ハイポイドギア- これは、円錐形のワームとらせん状の歯を備えたディスクで構成されるスパイロイドでもあります。 ウォームの軸はかさ歯車の軸から大幅にオフセットされているため、同時に噛み合う歯の数はウォームギヤの数倍になります。 ウォームギヤとは異なり、ハイポイドギヤでは接触線が滑り速度の方向に対して垂直であるため、油を含んだくさびが形成され、摩擦が軽減されます。 これにより、ハイポイドギヤの効率はウォームギヤに比べて25％高くなっています。

a) 円筒形ウォームを備えたウォームギヤ

b) 球状ウォームを備えたウォームギヤ

c) スパイロイド感染

d) トロイダルディスクトランスミッション

e) トロイダル内歯車

原型は衛星と固定輪の歯数の差が少ない遊星歯車です。 波動伝達は、高いギア比 (最大 350) が特徴です。 波の伝達の主な要素は、フレキシブルホイール、リジッドホイール、および波発生器です。 発電機の作用により、柔軟なホイールが変形し、歯が硬いホイールと噛み合います。 波動伝達は、その高い平滑性と動作中の振動がないため、精密工学で広く使用されています。

1) 内歯付き歯車

2) ギアボックスの出力シャフトに接続された外歯付きのフレキシブルホイール

3) ウェーブジェネレーター

変速段数

ギア段数はギア比に直接影響します。 ウォーム ギアボックスでは、単段ペアが最も一般的です。 1 段で構成されるヘリカル ギアボックスは、2 段または 3 段ギアボックスよりも使用頻度が低くなります。 ギアボックスの製造では、ベベルヘリカルギアボックスなど、さまざまな種類のギアを組み合わせた組み合わせギアがますます使用されています。

ギアボックスの入力および出力シャフト

ギアボックスは通常、回転体の形で従来のストレート シャフトを使用します。 ギアボックスのシャフトは、外部荷重、カンチレバー荷重、ギアに打ち勝つ力を受けます。 シャフト上のトルクは、ギアボックスの動作トルクまたはドライブの反力トルクによって決まります。 カンチレバー荷重は、ギアボックスがモーターに接続されている方法によって決まり、シャフトにかかる半径方向の力または軸方向の力によって決まります。寸法や重量に関して特別な要件がある多くの機械では、中空シャフト ギアボックスが使用されています。 中空シャフトギアボックスの設計により、アクチュエータ シャフトをギアボックス内に配置できるため、トランジショナル ハーフカップリングなどを使用する必要がなくなりました。

減速機寿命

ギアボックスの耐用年数は、作用する負荷のパラメータを正しく計算できるかどうかに依存します。 また、作業時間は、ギアボックス、オイル交換、オイルシールのタイムリーな予防メンテナンスによっても影響されます。 定期的な予防検査は、ギアボックスの予定外の修理や交換を避けるのに役立ちます。 オイルレベルはギアボックスの覗き窓を通して監視され、必要に応じて希望のレベルまで補充されます。

以下の表は、ギアボックスの寿命がトランスミッションのタイプにどのように依存するかを示しています。

減速機

ギアボックスの主な要素は次のとおりです。

1. 高硬度歯の削り出しギヤ。 材質は通常、スチールグレード (40X、40XH GOST 4543-71) です。 遊星ギアボックスでは、ギアと衛星は鋼グレード 25KhGM GOST 4543-71 で作られています。 ギアリムは40Xスチール製。 ウォーム シャフトはスチール グレード GOST 4543-71 - 18KhGT、20X で作られており、その後作業面が浸炭処理されています。 ウォームギアのクラウンは青銅 Br010F1 GOST 613-79 で作られています。 ウェーブ減速機のフレキシブルホイールは鍛造鋼 30KhGSA GOST 4543-71 で作られています。
2. シャフト（軸）高速、中速、低速。 材質はスチールグレード（40X、40XH GOST 4543-71）です。 アセンブリ オプションに応じて、出力シャフトは片端および両端にすることができ、またキー溝付きの中空にすることもできます。 遊星歯車装置の出力軸は最終段のキャリアと一体化されています。 材質は鋳鉄または鋼です。
3. ベアリングユニット。 大きなアキシアル荷重と片持ち荷重を受け入れる転がり軸受が使用されています。 通常は円すいころ軸受が使用されます。
4. スロット付き、キー付き接続。 スプライン接続は、ウォームギヤ (出力中空軸) でよく使用されます。 キーはシャフトとギア、カップリングなどの部品を接続するために使用されます。
5. ギヤハウジング。 ギアボックスのハウジングやカバーは鋳造で作られています。 材料としては、鋳鉄グレード SCh 15 GOST 1412-79 またはアルミニウム合金 AL11 が使用されます。 放熱性を向上させるために、ギアボックスのハウジングにはリブが装備されています。

負荷に応じた変速機の選択方法

ギアボックスの選択手法は、主な負荷パラメータと動作条件を正確に計算することで構成されます。

仕様はカタログに記載されており、ギアボックスの選択はいくつかの段階で行われます。

• メカニカルトランスミッションのタイプに応じたギアボックスの選択
• ギアボックスの寸法（サイズ）の決定
• 入力シャフトと出力シャフトにかかるカンチレバーとアキシアル荷重の決定
• 減速機の温度レジームの決定

最初の段階で、設計者は将来の製品のタスクと設計機能に基づいてギアボックスのタイプを決定します。 同じ段階で、ギア比、ステップ数、空間内の入力軸と出力軸の位置などのパラメータが設定されます。

第 2 段階では、中心距離を決定する必要があります。 各ギアボックス タイプの参考データはカタログにあります。 中心距離は、エンジンから負荷にトルクを伝達する能力に影響を与えることに注意してください。

カンチレバーとアキシアル荷重を計算式で求め、カタログの値と比較します。 いずれかのシャフトで計算された負荷を超える場合、ギアボックスは 1 つ上のサイズが選択されます。

温度レジームはギアボックスの動作中に決定されます。 温度は+80°grを超えてはなりません。 活荷重がかかった状態でのギアボックスの長期運転中。

ギアボックスの選び方は？

ギアボックスの選択は有資格者が行う必要があります。 計算を誤ると、ギアボックスや関連機器の損傷につながる可能性があります。 ギアボックスを適切に選択すると、修理や新しいドライブの購入にかかるさらなるコストを回避できます。 前述のように、ギアボックスを選択するための主なパラメータは、ギアボックスのタイプ、サイズまたはサイズ、ギア比、および運動学図です。

ギアボックスのサイズは、各フレームサイズの最大トルク値を示すカタログを使用して決定できます。 ギアボックスにかかる実際の負荷のモーメントは、次の式で求められます。

どこ：
M2- ギアボックス シャフトの出力トルク (N/M)
P1- 高速ギアボックス シャフトの入力電力 (kW)
ロード- ギアボックスの動的効率 (%)
n2

低速軸の回転数 n2ギアボックスのギア比の値を知ることで決定できます 私、高速シャフトの速度の値と同様に n1.

どこ：
n1- 高速シャフトの回転数 (rpm)
n2- 低速シャフトの回転数 (rpm)
私- ギアボックスのギア比

ギアボックスを選択する際に考慮すべきもう 1 つの重要な要素は、サービス係数 (s/f) です。 サービス係数 SFは最大許容モーメントの比率です M2maxカタログ記載の定格トルクまで M2エンジンパワーに依存します。

どこ：
M2max- 最大許容瞬間（パスポートの価値）
M2- ギアボックスシャフトの定格トルク（エンジン出力に応じて）

サービス係数の値 (s/f)はギアボックスのリソースに直接関係しており、ドライブの動作条件によって異なります。

ギアボックスが通常の負荷で動作し、始動回数が 1 時間あたり 60 回を超えない場合、サービス係数を選択できます。 sf = 1。

平均負荷では、始動数が 1 時間あたり 150 始動を超えない場合、サービス係数が選択されます。 sf = 1.5。

ギアボックス シャフトの詰まりの可能性を伴う大きな衝撃荷重の場合、サービス係数が選択されます。 sf = 2もっと。

ギア比とその決め方は？

ギアボックスの主な目的は、入力シャフトに供給される角速度を低減することです。 出力速度の値はギアボックス比によって決まります。 ギア比ギア比は、入力シャフトの速度と出力シャフトの速度の比です。

減速機 - エンジンのトルクと出力を変更する機構は、ほぼすべての機械や工作機械に存在します。 自動車のトランスミッションの一部であり、精密機器の動きを高精度に制御します。 技術的な観点から見たギアボックスとは何ですか? これは、相互に作用し、エンジンの回転数を実行ユニットの許容可能な回転速度まで低下させる 1 つまたは複数のギアです。 ドライブギアの代わりにウォームがある場合もあります。

装置と動作原理

ガスまたは油圧の追加機能のないギアボックスは、角速度とトルクを変更するための機械装置を意味します。 これは、回転によって伝達されるパワーが実質的に変化しない場合、効率によって減少するという黄金律の原理に基づいて機能します。

デバイス

最も単純な歯車装置は、歯車と歯車の噛み合いです。 トルクは、部品の要素である歯の直接接触を通じて伝達されます。 それらは同じ線形速度で動きますが、異なる角速度で動きます。 歯車や歯車の単位時間当たりの回転数は、部品の直径や歯数によって異なります。

歯車や車輪はシャフトに固定されているか、シャフトと一体で作られています。 ハウジングには 1 対から数対のギアが含まれる場合があります。 ギアボックスの組立図には、その構造とコンポーネントが明確に示されています。

• フレーム;
• ケースカバー;
• 婚約中のカップル。
• シャフト。
• ベアリング;
• シールリング。
• カバーします。

最下部のハウジングにはオイルの排出穴と、潤滑剤のレベル制御装置、のぞき穴またはレベルゲージが付いています。 カバー付きコネクタは軸平面と一致します。

ギアボックスの運動図には、ギアの接続、シャフトの配置、回転方向が概略的に示されています。 歯のタイプ（まっすぐか斜めか）も表示されます。 運動図に従って、ステップ数や、このギアボックスの動作に関するその他の特性を決定できます。

動作原理

機械式ギアボックスの動作原理は、シャフトに固定されたギア部品の相互作用による、あるシャフトから別のシャフトへのトルクの伝達に基づいています。 歯の線速度は同じです。 接触が硬いのでそれは違いません。

ギアボックスの動作原理は、隣接する部品と同様の歯の表面にかかる歯の圧力と、駆動輪を動かす力の伝達です。 その結果、回転速度が低下します。 出力シャフトに力が発生し、アクチュエータを動作させることができます。

メインペアは常に最初であり、エンジンとそれに対応するホイールに接続された高速ギアまたはウォームです。 ノード全体はそのタイプによって決まります。 ステップ数は、ギア比が 1 より大きいギアの数と同じです。

マーキング

ギアボックスのシンボルには、パラメーターとタイプを示す多くの数字と文字が含まれています。 1 つ目は、ステップ数とギアの種類を示します。

• 円筒形 - C;
• ワーム - H;
• 円錐形 - K;
• 球状体 - G;
• 波 - B;
• 惑星 - P.

結合されたモデルは、最初のペアから始まるいくつかの文字で示されます。

• 円筒形のワーム - TsCh;
• ワーム円筒形 - ChTs;
• 円錐形 - 円筒形 - KC。

このタイプのギアの数は、文字の前の数字で示されます。

水平配置は標準と考えられており、独自の指定はありません。 縦結びの場合、歯車の種類の後ろにBが付きます（B - は高速モデルを意味します）。 その後に、アセンブリ オプションの条件付き数値指定が続きます。

マーキングには、どのゲストによって作られたかに応じて、熱帯地方、北部地域などの気候バージョンの表示が含まれる場合があります。

例: 1Ts2U-250-31.5-22-M-U2。 水平配置の2段円筒形。 低速段の軸間距離は250mm、ギア比は31.5です。 ユニット組立オプション 22、カップリングタイプシャンク、気候変動対策は GOST 15150-69 に準拠。

GOST 15150-69 をダウンロード

電気ドライブ - モーターとトランスミッションユニットを 1 つのハウジングに収めたもので、マーキングが若干異なります。 最初に、複合ドライブのブランドの文字指定があり、出力ホイールの回転速度は、1 つの電気モーターに接続されているため、一定であるため表示されます。

仕様

減速機の外観サイズと形状は異なります。 内部構造は様々です。 それらはすべて技術的特性のリストによって統合されており、それに応じてさまざまな機械や機械に選択されます。 ギアボックスの主なパラメータは次のとおりです。

• ギア比;
• ギアボックスのトルク値。
• 位置;
• ステップ数。
• トルク。

ギヤ比は全ギヤの合計をとり、ノードが２段以上の場合には同時にギヤ比テーブルを表示します。 それに従って、電気モーターまたは所望の回転数のモーターの回転を変換するノードが選択されます。

ユニットを駆動するのに十分な電力があるかどうかを判断するには、ギアボックスの出力シャフトのトルク量を知ることが重要です。

ギア比

ギアの主な特性。これによって他のすべてのパラメータが決定されます。 ギアに対してホイールが何回転するかを示します。 ギア比の計算式:

U=Z2 /Z1;

ここで、U はギア比です。

Z 1 ギアの歯数。

Z 2 歯数。

歯車と車輪の歯数は同じです。 それらの数は直径に直接依存します。 したがって、次の式を使用できます。

U=D2 /D1;

どこ D2とD1それぞれホイールとギアの直径。

総伝達トルクの計算は、すべてのペアのギア比の積として求められます。

上 =U1× U2× … × うん;

ここで、アップギア比。

U 1 、 U 2 、 U ギアペアのギア比。

ここで、U 12 - ギア比。

W1とW2は角速度です。

n1とn2- 回転周波数。

シャフトのトルクを決定することが必要です。これにより、ギアボックスの出力のパワーを知ることができ、値は直接比例関係で関連付けられます。

入力における入力モーターのトルクにギア比を掛けたもの。 より正確な実際の値を取得するには、効率値を掛けます。 係数はステップ数とエンゲージメントの種類によって異なります。 拍車ベベルペアの場合は 98% です。

仕組みの目的

レデューサーは電力を変更するノードです。 これは、ガスシリンダー、パイプライン、配電変電所内のガスと液体の圧力である可能性があります。 機械式ギアボックスは回転数と角速度を変化させます。

機構や機械にはなぜ歯車伝動機構が必要なのでしょうか。 これにより、エンジンの角速度が減少し、同じ量だけトルク、つまり出力シャフトがアクチュエーターに作用する力が増加します。

電気モーターの回転速度は 1500 rpm に達することがあります。 工作機械の操作には適しません。 同時に、負荷がモータープーリーに直接取り付けられると、モータープーリーを動かすことができなくなります。

ノードの機能は、回転速度を数十倍低下させ、同じ量だけトルク、つまり機械が仕事を行う力を増加させることです。

ギアボックスの種類

ギアボックスはトルクを伝達する機構です。 トルクを伝達する最も単純な機械ユニットは、ベルト ドライブとチェーン ドライブです。 それらは、ある部分から別の部分に回転を伝達し、同時に角速度を変化させます。

ギアボックスの最大のグループは、コーヒーグラインダーから溶鉱炉に至るまで、あらゆる機構で広く使用されており、機械式ギア減速機です。 これらは、いくつかのパラメータに従ってグループに分類されます。

• 歯車装置の種類。
• パスの数。
• インストール方法。
• 軸とギア接続の空間位置。

通常、ギアボックスのドライブシャフトは高速です。 エンジンにしっかりと接続されており、最大 1500 rpm まで同じ速度で回転します。 逆に、車輪が先行して出力回転数が増加し、トルクが低下するノードをステップダウンと呼びます。

歯車の種類と歯車の形状に応じて、次のように分類されます。

• 円筒形。
• 円錐形。
• いも虫;
• 惑星;
• 組み合わせた;
• 波。

組み合わせたモデルには、さまざまなタイプのギアを含めることができます。

円筒形

円筒形ギアボックスの生産数は最多。 ホイールとギアの作動面は円柱の形状をしています。 モデルは、高効率、実行の容易さ、およびさまざまな詳細によって区別されます。 単段ユニットはトランスミッション ギアボックスと呼ばれます。 コンパクトで回転速度を低減し、同時にトルクを伝達します。

歯の形状に応じて、円筒モデルは次のように分類されます。

• 拍車;
• らせん状;
• シェブロン。

運動学的スキームによれば、それらは直線的であり、分岐しています。

真っ直ぐな歯は、可能な限り大きな接触面積を可能にする丸い表面を持っています。 噛み合うと、歯は全長に沿って接触します。 摩擦が最小限に抑えられます。 平歯車の効率は最高の 99% です。

平歯車の利点としては、ベアリングにかかる​​負荷が最小限であること、摩擦が低いこと、機構が発熱しないことが挙げられます。

欠点は、動作中のノイズが強く、電力が低いことです。 多大な努力を裏切るためには、ホイールを幅広かつ大型にせざるを得ません。

斜歯は斜めになっています。 同じホイールリム幅でも接触面積が大きくなります。 徐々に歯がかみ合ってきます。 ヘリカルペアは静かかつスムーズに動作し、重い荷重に耐えることができます。

インボリュート摩擦面積が大きくなり、部品が加熱されます。 ヘリカルギヤの効率は98%以下です。 螺旋歯を備えた部品の製造、特に歯のフライス加工はより困難です。 切削工具のセットアップにはより高い精度が必要です。 歯の傾斜位置により、ベアリングに追加のアキシアル荷重が発生し、ベアリングの耐用年数が短くなります。

はすば歯車の負の軸力を補償するために、山形歯車が作成されました。 これらは、1 つのシャフト上に反対方向に傾斜した歯を持つ 2 つの車輪を表します。 したがって、パワーはさらに増加し​​ます。

シェブロンギアは静かに動きます。 欠点は、歯を削る技術が複雑で時間がかかることです。

転送回数は任意です。 シャフトの配置は、同一平面内で平行、水平、垂直です。 1つのハウジング内に多数のギヤを内蔵しており、軸の2列配置が可能です。

円筒形モデルはあらゆる分野で広く使用されています。 家庭用電化製品、コーヒーグラインダー、ドリルから冶金産業や鉱業まで。 各マシンには 1 つ以上のギアボックスがあります。 特に困難な状況では、山形歯車が使用されます。

円錐形の

歯車と車輪は円錐面を持っています。 シャフトが斜めになってます。 ギアの歯は真っ直ぐでラジアルです。 多くの場合、かさ歯車は組み合わせまたは減速ユニットで使用されます。 回転方向はどの方向でも可能です。 ホイールはリーダーとして機能します。

かさ歯車に歯車が何枚あるかは、その目的によって異なります。 通常は 1 つです。 ヘリカル ギアの最もよく知られた例は、トルク低減アセンブリであるリア アクスル ディファレンシャルです。 1 つの車輪から 2 つの歯車が同期して一方向に回転します。

いも虫

ピニオンギアの代わりに、ギアにはねじ付きウォームがあります。 スレッドは 1、2、4 ありますが、それ以上のアクセスはありません。 シャフトの軸は異なる平面内で垂直です。

ウォームは回転中にホイールのいくつかの歯と相互作用します。 斜めの強い摩擦により、制動モーメントが発生します。 ホイールを回転させたり、ワームを動かしたりすることはできません。 昇降機構には自動ブレーキが使用されています。 吊り荷は下降できなくなります。 ウォームギアはホイールと関連機構を高い精度で動かすことができます。 機器や工作機械で工具の位置を微調整するために使用されます。

波動モデルでは、ホイールの内側にある歯車の振動を回転に利用します。 このモデルはまだ広く採用されていません。

既存の機器や自分でメカニズムを作成する場合に、壊れたギアボックスの代わりにギアボックスを選択する方法。 主なものは出力シャフトの動力です。 ギヤ比ごとのエンジン回転数に基づいて計算されます。

シャフトの位置に注意する必要があります。円筒モデルでは一方向になる可能性があります。

固定はフランジを使用してモーターシャフトに直接行われ、ソールの穴を使用してプラットフォームに取り付けられます。

マークはシャフト間の中心距離を示します。 このサイズは、ユニットを設置し、エンジンと作業機構のシャフトに接続するときに構造的に重要です。

どのペアがギアボックスの最初のものであるか、そのギア比、ギアを確認する必要があります。 ギアボックスの選択には、空間内のシャフトの位置が含まれます。 それらは直角に配置することも、異なる平面に配置することもできます。 ベアリングの種類は技術資料に記載されています。 同じ場所に、さまざまなノットの操作条件の表があります。

機械を設計する際には、動力と噛み合い位置に応じてウォームギヤの選定が行われます。 ギアが低い場合、蒸気は十分に潤滑され、追加の冷却を必要とせず、長時間作動することができます。 動作モードに注意する必要があります。 ノードは常に数時間連続して動作できるとは限りません。 ウォーム ジョイントが急速に過熱します。

一般的な障害

ギアボックスの損傷は、適切な操作と定期的なメンテナンスによって回避できます。 パスポートを注意深く調べるべきです。 メンテナンスの種類と頻度を指定します。 定期的にオイルを交換し、常に追加する必要があります。 動作モードを遵守すれば、ユニットは損傷を受けません。

ギアボックスの主な故障は過熱に関連しています。 これは、潤滑剤を使用していない場合や、他のブランドのオイルを使用した場合に発生します。 そうしないと、ユニットが過熱し、ギアが動かなくなる可能性があります。

ベアリングには独自の安全域があります。 活動期間はパスポートに記載されています。 期限内に新しいものに交換しないと、結び目が崩れ始めます。 ボールが抜け落ち、シャフトが勢いよく回転し始めます。

本体とカバーの間、つまり上面と側面、コネクタの平面に沿って、組み立て中にシーラントが塗布されます。 オイルの流出を許しません。 時間内に変更しないと、すべてのコネクタから液体が流れてしまいます。