歯　車

○	平歯車（スーパーギヤ）
		平歯車は、軸に対して歯が平行に切られています。歯車１個では役目を果たさないため、他の歯車と組合せて平行な軸間の動力の伝達に用いられています。２つの歯車が噛み合っている時の小さい方の歯車を小歯車 (ピニオン）、大きい方の歯車を大歯車 (ギヤ)といい、回転する方向は互いに反対になります。
○	はすば歯車（ヘリカルギヤ）
		はすば歯車は、歯が軸につる巻き状に斜めに切られているもので、右又は左にねじれたものがあります。動力伝達のむらが少なく静かな回転をするため、平歯車と比べ減速比を少し大きくすることができます。はすば歯車や平歯車は、クレーンの減速機に多く用いられています。
○	かさ歯車（ベベルギヤ）
		歯すじの延長線が軸の交点方向に向くように配置された円錐形の歯車をかさ歯車といい、互いに交わる２本の軸間の動力を伝達するために用いられています。かさ歯車の種類には、軸角が90度で歯すじの延長線が軸の交点と交わる｢すぐばかさ歯車｣、軸角が90度で歯すじの延長線が軸の交点と交わらない｢はすばかさ歯車｣、歯すじの曲がった｢まがりばかさ歯車｣等があり、橋形クレーンの走行装置等に使用されています。
○	ウォームギヤ
		軸にネジを切ったような歯車をウォームといいます。細長い虫に似ていることから、この名が付けられています。ウォームに直角に噛み合う歯車をウォームホイールといい、これらを組合せたものをウォームギヤといいます。ウォームギヤは、平歯車、はすば歯車、かさ歯車に比べて効率は低いのですが、比較的小型の装置で15～50の大きな減速比が得られるため、ジブクレーンの起伏装置や旋回装置に用いられています。

減速比　

　図のように一対になっている歯車を歯車対といい、駆動する歯車を駆動歯車、回転させられる歯車を被動歯車といいます。また、歯車の回転が変化する割合を減速比といいます。駆動歯車の歯数をＺ１、被動歯車の歯数をＺ２とし、駆動歯車の回転数をＮ１、被動歯車の回転数をＮ２とすると、減速比は次の式で求めることができます。歯車の減速比はむやみに大きくできないため、大きな減速比を必要とする場合は、複数の歯車を１つの箱に収めた減速機箱(ギャボックス)が用いられています。

減速比	＝	被動歯車の歯数（Ｚ２）

		駆動歯車の歯数（Ｚ１）

減速比	＝	駆動歯車の回転数（Ｎ１）

		被動歯車の回転数（Ｎ２）

【計算例】

　駆動歯車が１分間に1000回転する時の被動歯車の毎分の回転数の求め方。ただし、駆動歯車の歯数を20、被動歯車の歯数を80とします。

減速比	＝	80	＝	４

		20

被動歯車の毎分の回転数	＝	1000	＝	250（回転/分）

		４

速度伝達比

　図のように３つ以上の平歯車を組合せたものを歯車列といい、最初に駆動する駆動歯車と最後の被動歯車の回転の比を速度伝達比といいます。歯車列の回転方向は、中間歯車の数が奇数個であれば駆動歯車と同じ方向、偶数個であれば逆の方向に回転します。駆動歯車の歯数をＺ１、中間の被動歯車の歯数をＺ２、最後の被動歯車の歯数をＺ3とすると、速度伝達比は次の式で求めることができます。速度伝達比の計算に中間歯車は関係しないため、中間歯車の数を幾ら増やしても駆動歯車と最後の被動歯車の歯数によって速度伝達比を求めることができます。なお、１分間当たり回転数 (回転/分)の単位にはrpmが用いられています。

速度伝達比	＝	Ｚ２	×	Ｚ３	＝	Ｚ３

		Ｚ１		Ｚ２		Ｚ１

速度伝達比	＝	最後の被動歯車の歯数

		駆動歯車の歯数

【計算例】

　歯車列の駆動歯車Ｚ1が１分間に1000回転する時の被動歯車Ｚ3の毎分の回転数の求め方。ただし、Ｚ1の歯数を30、Ｚ2の歯数を60、Ｚ3歯数を150とします。

　歯車列の速度伝達比は、中間歯車Ｚ2は無視し、最初の駆動歯車と最後の被動歯車の歯数によって求めます。

速度伝達比	＝	150	＝	5

		30

　次に、この速度伝達比によって駆動歯車が毎分1000回転した時の最後の被動歯車Ｚ3の回転数を求めます。

Ｚ３の回転数	＝	1000	＝	200rpm

		5

２段減速の速度伝達比

　図の歯車は、軸１に駆動歯車Ｚ1、軸２に大歯車Ｚ２と小歯車Ｚ3を取付け、軸３にはＺ３と噛み合う被動歯車Ｚ４を取付けています。このように２回減速する歯車列を２段減速といい、速度伝達比は次の式で求めることができます。

速度伝達比	＝	Ｚ２	×	Ｚ４

		Ｚ１		Ｚ３

【計算例】

　２段減速の駆動歯車Ｚ1が毎分1200回転する時の被動歯車Ｚ4の回転数の求め方。ただし、Ｚ1の歯数を25、Ｚ2の歯数を50、Ｚ3歯数を40、Ｚ4の歯数を80とします。

速度伝達比	＝	50	×	80	＝	２×２	＝	４

		25		40

Ｚ4の回転数	＝	1200	＝	300rpm

		4