歯車の過去と現在をこの記事で解説
歯車の過去と現在をこの記事で解説
紀元前 350 年には、有名なギリシャの哲学者アリストテレスが歯車に関する情報を著書に記録しました。紀元前 250 年頃、数学者アルキメデスは、巻上機におけるタービン ウォーム ギアの使用について作品の中で説明しました。古代に遡る歯車の残骸は、現在のイラクにあるクテシビオス水時計遺跡に保存されています。
中国でも歯車の歴史は長く、紀元前 400 ～ 200 年には使用されていたという記録が残っています。中国の山西省で発掘されたその時代に遡る青銅の歯車は、既知の最古の歯車です。古代中国の遺物から発見された誘導戦車は、歯車システムに基づく機械装置の中心機構を反映しており、古代の科学技術の成果を示しています。15 世紀後半のイタリア ルネサンス期、博学者レオナルド ダ ヴィンチは、文化芸術だけでなく歯車技術の歴史にも消えることのない足跡を残しました。500 年以上経った今でも、歯車には当時スケッチされた原型が残っています。人々が動きを伝達するための正しい歯の輪郭を研究し始めたのは 17 世紀後半になってからでした。18 世紀の産業革命後、ヨーロッパでは歯車伝動装置がますます普及してきました。開発は最初にインボリュート歯車に焦点を当て、その後はすば歯車に焦点を当てました。20 世紀初頭までに、はすば歯車が実用化されるようになりました。その後、はすば歯車、円弧歯車、かさ歯車、スパイラル歯車が開発されました。
最新の歯車技術は、注目すべき仕様に達しています。歯車モジュールは 0.004 ～ 100 ミリメートル、歯車直径は 1 ミリメートル～150 メートル、最大 100,000 キロワットの動力伝達、最大 100,000 回転/分、最高周速は 300 メートルに達します。毎秒。
世界的に伝動歯車装置は小型化、高速化、標準化が進んでいます。歯車設計の特徴としては、特殊歯車の適用、遊星歯車装置の開発、低振動・低騒音の歯車機構の研究などが挙げられます。
歯車にはさまざまな種類があり、一般に歯車の軸の向きに基づいて分類されます。一般に平行軸歯車、交差軸歯車、非交差軸歯車の3種類に分けられます。
平行軸歯車: このカテゴリには、平歯車、はすば歯車、内歯車、ラック、およびはすばラックが含まれます。
交差軸歯車: 直線かさ歯車、まがりかさ歯車、0 度かさ歯車などがあります。
非交差軸歯車: このカテゴリには、非交差軸はすば歯車、ウォーム ギア、および擬似ハイポイド ギアが含まれます。上表の効率は軸受や潤滑などの損失を除いた伝達効率を表しています。平行軸ギアと交差軸ギアのペアのギアは一般に転がりを伴い、相対的な滑りが最小限に抑えられるため、高効率が得られます。これに対し、非交差軸はすば歯車やウォームギヤなどの非交差軸歯車は、相対滑りによって動力を伝達するため、効率に大きな影響を与え、他の歯車に比べて低下します。ギヤ効率とは、通常の組み立て状態での伝達効率を指します。正しく取り付けられていない場合、特にかさ歯車アセンブリの距離が間違っている場合には、かさ歯車の交点でのエラーが発生し、効率が大幅に低下する可能性があります。
