平行ヘリカルギアとクロスヘリカルギアの違い

メカニカルドライブは、ドライバーシャフトからドリブンシャフトにモーション、トルク、パワーを伝達するために使用されます。ドライバーシャフトは、ほとんどの場合、原動機（電気モーター、油圧タービン、蒸気タービンなど）の一部です。一方、従動軸は機械ユニットの一部です。基本的な機械式ドライブには、ギアドライブ、ベルトドライブ、チェーンドライブ、ロープドライブの4つがあります。ギアドライブは、2つの噛み合うギアの歯を連続的に噛み合わせたり外したりすることで、動きと力が伝達される1つの噛み合いタイプのリジッドドライブです。それは本質的に滑りがなく、これは一定の速度比（ポジティブドライブ）を提供します。軽量用途（おもちゃ、時計など）だけでなく、大型用途（機械のギアボックス、マリンドライブなど）にも使用できます。

ドライバーシャフトとドリブンシャフトは、（i）平行シャフト、（ii）交差シャフト、（iii）非平行非交差シャフトの3つの相互方向を持つことができます。ギアには4つの基本的なタイプがあり、ドライバーとドリブンシャフトの相互の向きに基づいて適切なギアを選択する必要があります。平行軸には平歯車とはすば歯車が適用できます。かさ歯車は、必ずしも垂直である必要はない2つの交差するシャフトに適用できます。 3番目のカテゴリ（非平行で交差しないシャフト）には、ウォームギアの配置が使用されます。歯車の軸に平行な真っ直ぐな歯を持つ平歯車とは異なり、はすば歯車には、ピッチシリンダーで切断されたらせん状の歯があります。はすば歯車は、平歯車のような平行軸に一般的に使用されますが、垂直であるが交差しない軸にも使用できます。

したがって、はすば歯車には平行と交差の2種類があります。 平行はすば歯車 、一般的なものは、平行軸間の動力伝達に使用されます。 2つの噛み合う平行ならせん歯車は、同じモジュール、同じ圧力角ですが、らせんの反対側にある必要があります。振動のない静かな動作を提供し、重い負荷を伝達することができます。一方、交差するが垂直なシャフトには、交差したはすば歯車が使用されます。 2つの噛み合う交差したはすば歯車 （ねじ歯車とも呼ばれます）は、同じモジュール、同じ圧力角、およびらせんの同じ手または反対の手を持つ必要があります。このタイプの歯車には、ウォーム歯車と同様の用途があります。ただし、急な減速（1:15から1：100）にはウォームギアが推奨されますが、交差したはすば歯車では1：2を超える減速はできません。平行はすば歯車と交差はすば歯車のさまざまな違いを表形式で以下に示します。

表：平行はすば歯車と交差はすば歯車の違い

動力伝達とシャフトの向き： 四分の一回転ベルトを除いて、ギアドライブは、任意の平面で任意の角度で動力と運動を伝達するために有利に使用できる唯一の機械的ドライブです。ドライバーシャフトとドリブンシャフトの向きを変えるには、さまざまなタイプのギアが推奨されます。平歯車と同様に、平行はすば歯車は、平行軸間でのみ運動と動力を伝達できます。したがって、それらは適切な位置と角度の位置合わせで平行シャフトに取り付ける必要があります。一方、交差したはすば歯車またはねじ歯車は、垂直シャフト間で運動と動力を伝達できるため、垂直であるが交差しないシャフトに取り付ける必要があります。

らせんの手： 平行または交差配置に関係なく、2つの噛み合うはすば歯車は、同じモジュール、同じ圧力角、同じねじれ角を持つ必要があります。 2つの噛み合う歯車のピッチ円直径も一点で接触する必要があります。ここで、噛み合うはすば歯車が平行に配置されている場合、一方の歯車は右ねじれで、もう一方の歯車は強制的に左ねじれである必要があります。したがって、2つの噛み合う平行ならせん歯車はらせんの反対の手を持っている必要があります。ただし、交差配置の場合、右ねじれのある1つのはすば歯車は、左ねじれまたは右ねじれのいずれかを持つ別のはすば歯車と噛み合うことができます。したがって、2つの噛み合う交差したらせん歯車は、同じまたは反対のねじれの手を持つ可能性があります。

歯の間の接触： 歯形と歯車の向きに基づいて、2つの噛み合う歯車の歯の間の接触はいくつかの方法で発生します。たとえば、2つの平歯車の歯が突然接触し、それらの接触長さは常に歯の面幅に等しい長さの線のままになります。このような突然の接触は、はすば歯車の段階的な接触に置き換えられます。平行はすば歯車の場合、2つの歯の噛み合いは点から始まり、徐々に線になり、点として外れます。ただし、交差したはすば歯車の場合、2つの歯の間の接触は常に一点のままです。噛み合いの開始時に、この点は歯面の一方の端にあり、徐々に接触点が面上を移動します。解放時の接触点は、歯面のもう一方の端にあります。

送電容量： すべての機械式ドライブの基本的な目的は、ドライバーシャフトからドリブンシャフトに動力を伝達することです。エンゲージメントタイプのリジッドドライブであるギアドライブは、すべてのメカニカルドライブの中で最大のトランスミッション容量を備えています。ただし、ギアドライブの種類が異なれば、動力伝達能力のレベルも異なります。平行ならせん歯車のペアは、同じ材料の同様のサイズの平歯車と比較して、比較的高い動力を伝達できます。サイズと材質に基づいて、平行ならせん歯車はわずか数ワットから数メガワットの電力を伝達できます。一方、通常100kWに制限されている小さな動力伝達には、交差したはすば歯車が推奨されます。

適用分野： 動力伝達能力が高いため、平行はすば歯車が多くの分野で有利に使用されています。低速および高速のアプリケーションにうまく使用できます。代表的な用途は、機械のギアボックス、自動車、オイルミル、マリンドライブなどです。一方、クロスヘリカルギアは、繊維工業のロービングマシン、内燃機関のオイルポンプなどの低速および低負荷のアプリケーションに適しています。エンジンなど

この記事では、平行はすば歯車と交差したらせん歯車の科学的な比較を示します。著者はまた、トピックをよりよく理解するために、以下の参考資料を読むことをお勧めします。

1. V。B.Bhandariによる機械要素の設計（第4版、McGraw Hill Education）
2. R。L.ノートンによる機械設計（第5版、ピアソンエデュケーション）。
3. R.S.KhurmiとJ.K.Guptaによる機械設計の教科書（S. Chand; 2014）