ヘリンボーンギアとダブル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（通常は電気モーターのような原動機）からドリブンシャフト（機械ユニットなど）に運動、トルク、および動力を伝達するために使用されます。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。それぞれに特定の機能があり、特定のタイプのアプリケーションに適しています。短距離での動力伝達にはギアドライブが推奨されます。これは1つのポジティブドライブであり、任意の角度および任意の平面で電力を伝送するように設計できます。歯車には、平歯車、はすば歯車、かさ歯車、ウォーム歯車の4つの基本タイプがあります。平歯車は、歯車の軸に平行な真っ直ぐな歯を持ち、平行なシャフト間でのみ動力を伝達できます。ただし、2つの噛み合う平歯車の歯が突然接触するため、歯に衝撃または衝撃荷重が発生します。

はすば歯車を使用することで、衝撃荷重に伴う問題を解消できます。平歯車と同様に、はすば歯車も平行軸に使用されます。ただし、円筒歯車ブランクでは、歯がらせん状にカットされています。 2つの噛み合う歯車のらせん状の歯が徐々に接触し、歯に徐々に負荷がかかります（平歯車の場合のような衝撃荷重ではありません）。これにより、送電能力が向上し、同時に振動が減少します。ただし、歯のらせん状のプロファイルは、ベアリングに軸方向のスラスト荷重を引き起こします。これは、場合によっては有害であり、適用の最大許容速度を制限します。らせん状の歯をそのまま維持するスラスト力を排除するために、ヘリンボーンギアまたはダブルヘリカルギアのいずれかを使用できます。

どちらの場合も、歯はギアブランクの2つの半分にカットされ、同じモジュール、歯の数、ねじれ角を維持しますが、ねじれの反対側の手になります。したがって、歯車の各半分によって生成されるスラスト力は等しく反対であり、したがって互いに排除されます。ヘリンボーンギアまたはダブルヘリカルギアには軸方向の負荷がありませんが、構造上の特徴と製造の点でそれらの間にほとんど違いはありません。 二重らせん歯車 、2つの半分の間に小さなレリーフギャップが提供されます。したがって、左ねじれの歯は、右ねじれの歯に物理的に接触しません。ただし、ヘリンボーンギアの場合 、そのようなギャップは提供されないので、左らせんを有する歯は、右らせんを有する歯に接触する。ヘリンボーンギアとダブルヘリカルギアのさまざまな違いを表形式で以下に示します。

表：ヘリンボーンギアとダブルヘリカルギアの違い

救済ギャップの存在： 左側のらせん歯と右側のらせん歯の間のレリーフギャップが主な差別化要因です。ヘリンボーンギアでは、ギャップがないため、左ねじれの歯は右ねじれの歯と物理的に接触したままになります。二重らせん歯車では、左ねじれ歯と右ねじれ歯の間に小さなギャップ（サイズに基づいて2〜10cm）が維持されます。

歯車の製造の難しさ： ヘリンボーンギアの歯車の歯を切削している間、カッターは片側（接合部が存在する場所）の歯面を超えて移動することはできません。中間の溝またはスペースが存在しないため、踏み越えを行うと、残りの半分に不要な溝が作成されます。これは製造を複雑にし、そのような歯車の歯を切るために専用の機械が必要です。二重らせん歯車の場合、小さな逃げギャップにより、カッターは歯面を超えて自由に動くことができます。製造が難しいため、ヘリンボーンギアのコストは、同様の二重らせんギアのコストよりもわずかに高くなります。

軸方向の幅： 歯車の幅または厚さは、実際に歯の強度と動力伝達能力を決定します。二重らせん歯車には小さなレリーフギャップが存在するため、歯面の幅は歯車の幅と同じではありません。同じ歯車幅やその他の機能の場合、ヘリンボーン歯車の歯面幅が大きくなり、その結果、伝達能力が高くなります。逆に、特定の動力伝達には、より薄いヘリンボーンギアを使用できます。これは、利用可能なスペースが限られているコンパクトな機械ユニットの設計に特に適しています。

この記事では、ヘリンボーンギアとダブルヘリカルギア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）