歯車箱を一つのシステムとして考える
歯車が動力を伝え、軸と軸受が位置を保ち、ケースが支持します。潤滑は接触面を保護し、シールは漏れと異物侵入を抑えます。一つの部品の状態がほかの部品にも影響します。
透明モデルは、軸角90°、歯数20対40のまがりばかさ歯車です。共通の円すい頂点を持ち、入力2回転で出力1回転になります。ドラッグで視点を変え、停止・逆転やケース・ラベルの表示を切り替えられます。
観察 90° 交差軸の動力経路
20 入力歯が駆動する 40 出力歯。交差軸、軸角 90°，共通頂点は軸線の交点です。透明ケースからまがりばかさ歯車、軸受、油封の配置を確認できます。
三次元機構図です。角度と速度比は歯数に連動します。歯面は可視化用近似で、工具創成・接触・衝突解析は未実施です。各片持ち歯車を一組の軸受で支持し、予圧・寸法連鎖・負荷容量の設計は未完了です。透明表示は学習用です。
主要部品と動力伝達の配置
入力軸のオイルシール、二つの支持位置、小かさ歯車、相手のかさ歯車へと動力の経路を追います。本例は各歯車を支持位置の外側に置くオーバーハング配置です。張出し量と軸受間隔がたわみに影響します。
三次元モデルは教育用の近似形状で、創成歯面や完成した製造図ではありません。歯面接触、干渉、強度、予圧を完全に計算したものでもありません。
軸受は回転と位置を管理する
ラジアル・アキシアル荷重、剛性、回転速度、はめあい、温度を合わせて選定します。軸が折れない範囲でも、たわみで片当たりが起きることがあります。予圧は大きいほどよいわけではありません。
熱膨張による伸びを考え、固定側・自由側など適切な支持方式を決めます。組合せアンギュラ玉軸受や円すいころ軸受は、用途に合わせた調整が必要です。
シム・スペーサと寸法連鎖
調整シムは位置を微調整し、スペーサは部品間隔を保ちます。滑るスラストワッシャには面圧、材質、潤滑、発熱の確認が必要です。同じ厚さだからといって機能を置き換えることはできません。
軸の肩、ケース、軸受、スペーサ、歯車の公差が積み重なります。寸法連鎖と実測からシム厚さを決め、軸の曲げ、疲労、隅肉、キー溝も確認します。組立後に取付距離、バックラッシ、歯当たりを点検します。
シールと潤滑
オイルシールは軸を支持しません。リップ材質、軸表面、速度、温度、内部圧力に適合させ、組立時はキー溝や鋭い縁からリップを保護します。
グリース潤滑では、充填量だけでなく、かみ合い部へ継続して供給されることが重要です。半固体のグリースは液体油と流れ方が異なります。引用したウォーム研究から、すべてのかさ歯車箱の充填量を決めることはできません。過剰充填はかくはん損失と発熱を増やす場合があります。
組立と試験をつなげる
位置決め基準、シム選定、締付条件、バックラッシ・予圧の検査手順を組立要領に記載します。歯当たり、振れ、設定値を記録し、無負荷と実負荷で漏れ、温度、騒音、振動を確認します。用途に逆転、急停止、最大負荷が含まれる場合は、それらも試験条件に含めます。
参考文献
参考文献 (43)
原典の題名とリンクを掲載しています。公開要約は正規の規格全文の代わりにはなりません。
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