スパイラルベベルギアとストレートベベルギアの違い

ベベルギア交差する2つの軸間で運動と動力を伝達する独自の能力により、ベベルギアは産業界に欠かせない存在です。そして、幅広い用途に使用されています。ベベルギアの歯形は、直歯とヘリカル歯に分けられますが、その違いは何でしょうか。

スパイラルベベルギア

スパイラルベベルギアスパイラルベベルギアは、歯車面に螺旋状の歯が形成されたベベルギアです。ヘリカルギアが平歯車に対して持つ主な利点は、歯が徐々に噛み合うため、スムーズに作動することです。各歯車が接触すると、力の伝達がよりスムーズになります。スパイラルベベルギアはペアで交換し、メインのヘリカルギアに対して同時に作動させる必要があります。スパイラルベベルギアは、車両の差動装置、自動車、航空宇宙分野でより一般的に使用されています。スパイラル設計は、ストレートベベルギアよりも振動と騒音を低減します。

ストレートベベルギア

ストレートベベルギア2つの部材からなるシャフトの軸が交差する部分で、歯面は円錐形です。ただし、ストレートベベルギアセットは通常90°で取り付けられますが、他の角度で使用される場合もあります。ベベルギアのピッチ面は円錐形です。歯車の重要な特性は、歯面とピッチ角の2つです。

かさ歯車のピッチ角は通常、0°から90°です。より一般的なかさ歯車は円錐形で、ピッチ角は90°以下です。このタイプのかさ歯車は、歯が外側を向いているため、外歯かさ歯車と呼ばれます。噛み合う外歯かさ歯車のピッチ面は、歯車軸と同軸です。2つの面の頂点は常に軸の交点にあります。ピッチ角が90°を超えるかさ歯車は内歯かさ歯車と呼ばれ、歯先は内側を向いています。ピッチ角が正確に90°のかさ歯車は、歯が軸と平行です。

それらの違い

騒音/振動

ストレートベベルギア平歯車のように、円錐状の軸に沿って直線状に切られた歯を持つ歯車です。そのため、接触時に相手側の歯車の歯が衝突し、かなりの騒音が発生することがあります。

スパイラルベベルギアスパイラルベベルギアは、ピッチ円錐を横切る螺旋状の歯を有しています。ストレートベベルギアとは異なり、噛み合う2つのスパイラルベベルギアの歯は、より緩やかに接触し、衝突することはありません。これにより、振動が低減し、より静かでスムーズな動作が実現します。

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ストレートベベルギアの場合、歯が急激に接触するため、衝撃荷重を受けます。一方、スパイラルベベルギアの場合、歯が徐々に噛み合うため、荷重はより緩やかに増加します。

軸推力

ベベルギアは円錐形状をしているため、軸方向のスラスト力（回転軸と平行に作用する力）を生み出します。スパイラルベベルギアは、スパイラルの巻き方向と回転方向によってスラスト力の方向を変えることができるため、ベアリングにさらに大きなスラスト力を加えます。

製造コスト

一般的に、スパイラルベベルギアの従来の製造方法は、ストレートベベルギアに比べてコストが高くなります。ストレートベベルギアは、スパイラルベベルギアよりも設計がはるかに簡単で、製作期間も短いという利点があります。