ヘリカルベベルギア減速機は、ベベルギアセットとヘリカルギアを組み合わせた直角ギアボックスです。ベベルステージはドライブを 90 度回転させます。ヘリカルステージは、高効率かつ低騒音でトルクを増大させます。コンベアドライブ、クレーン走行ユニット、撹拌機、またはミルなど、角を曲がって動力を伝達する必要がある場合、トルク、サービスファクター、および熱定格が実際のデューティサイクルと一致する限り、通常はこれが必要なユニットのファミリーになります。
購入者が最も頻繁に尋ねる質問「ヘリカルベベルとウォームギア?」に対する簡単な答えは、効率、負荷容量、耐用年数ではヘリカルベベルユニットが優れており、初期コストとセルフロック動作ではウォームユニットが優れているということです。以下のすべては、そのトレードオフが実際の数字でどのように見えるかについてです。
ヘリカルベベルギヤ減速機の内部には何が入っていますか?
はすば歯車減速機には、入力側のかさ歯車と傘歯車の 2 つの減速段が直列に含まれており、出力側には 1 つ以上のはすば歯車段が続きます。このレイアウトが、このユニットが直角ヘリカル ギアボックスまたはベベル ヘリカル ギアボックスと呼ばれる理由です。
ベベルステージ
ベベルステージ makes the 90-degree turn. In modern units the bevel gears are ground and lapped in pairs and carried on rigid, well-supported shafts. This stage decides how quiet and how durable the gearbox stays at high input speed.
ヘリカルステージ
ヘリカルステージ does the torque multiplication. Because helical teeth engage gradually instead of all at once, load is shared across several teeth at any moment, which cuts noise, shock loading and tooth stress. A well-made two- or three-stage unit typically reaches 94% to 97% efficiency per stage at rated load.
この設計からは、次の 3 つの実際的な結果が得られます。
- 同様のトルクのウォームギアボックスよりも効率が高いため、モーターのサイズとエネルギーコストが削減されます。
- 負荷がより多くの歯に分散されるため、同じフレームサイズでより高い許容出力トルクが得られます。
- セルフロックがないため、傾斜したコンベアやホイストではブレーキやバックストップが必要になる場合があります。
ヘリカルベベル vs ウォームギア vs 遊星減速機
4 つまたは 5 つのパラメーターを一度に比較することは、カタログの形容詞を比較するよりもはるかに便利です。以下の表は、実際に選択を決定する違いをまとめたものです。
| パラメータ | ヘリカルベベル | ウォームギヤ | 惑星 |
|---|---|---|---|
| 定格負荷時の効率 | ステージごとに 94 ～ 97% | 60～90％と高い割合で低下 | ステージごとに 94 ～ 97% |
| 出力軸方向 | 入力に対して90度 | 入力に対して90度 | 入力に合わせて |
| ステージごとの比率 | 1:1～1:6程度 | 1:5～1:100程度 | 1:3～1:10くらい |
| セルフロック | いいえ | 多くの場合、高い比率で | いいえ |
| ベストフィット | 強力なトルクと長時間の耐久性を備えた直角ドライブ | 低電力、断続的な使用、厳しい予算 | 高比を必要とするコンパクトな同軸ドライブ |
レイアウトに直角ドライブが必要で、負荷が連続的である場合は、ヘリカルベベルユニットがデフォルトの選択になります。モーターが停止したときに負荷を保持する必要がある場合は、ウォームギアボックスを使用するほうが安価な解決策となる可能性があります。
はすばかさ歯車減速機のサイズを決める方法
サイジングは 5 段階の計算であり、順序が重要です。後の数値はデューティ サイクルに依存するため、まずデューティ サイクルを正しく取得します。
- 始動トルクやジャム状態を含む、出力シャフトの実際の負荷トルクを Nm 単位で確立します。
- 必要な出力速度とその結果の比率を決定し、特別な比率ではなく最も近い標準比率を選択します。
- 駆動機械のサービスファクターを適用します。通常、コンベアなどの均一な負荷の場合は 1.25 ～ 1.5、クラッシャー、ミキサー、反転ミル ドライブの場合は 1.75 ～ 2.0 以上です。
- 機械的トルクだけでなく、熱容量も確認してください。機械的に適切なユニットであっても、低速で負荷が高く、換気が不十分な状態で使用すると過熱する可能性があります。
- 機械的インターフェースを確認してください: シャフトの直径とキー溝、取り付け位置、オイルレベルプラグ、ブリーザーの位置、利用可能な冷却。
2 つの数字は日常的に過小評価されます。 1 つ目は始動トルクです。オンラインで直接切り替えられる誘導モーターは、短時間で定格トルクの 2 ～ 3 倍を供給でき、そのピークはギアボックスを直接通過します。 2 つ目は出力シャフトのラジアル荷重で、ギアボックス自体ではなく、出力シャフトに取り付けられたスプロケット、プーリー、またはピニオンによって設定されます。
ご注文前の仕様確認
注文をリリースする前に、データシート上のこれら 6 つの項目を確認してください。異なる出力速度で見積もられたユニットは事実上、異なるギアボックスとなるため、許容範囲と速度について書面で合意する必要があります。
| パラメータ | 確認すべきこと | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| 定格出力トルク | 必要な出力速度での Nm | トルクと速度は連動しています。比率を変えるとデューティが変わります |
| サービス係数 | 均一荷重1.25～1.5、衝撃あり1.75～2.0以上 | 疲労とベアリングの摩耗に対するマージンを設定します |
| 熱容量 | 現場周囲温度でのkW | 低速で高負荷のユニットは、機械的に適切であっても過熱する可能性があります |
| レシオとバックラッシ | いいえminal ratio, backlash in arc-minutes | 位置決め精度、騒音、負荷分散を促進 |
| 取付位置 | M1～M6相当 | オイルレベルとベアリングの潤滑状態を決定します |
| 入力インターフェース | IEC または NEMA モーター フランジ、またはソリッド入力シャフト | 既存のモーターを再利用できるかどうかを判断します |
必要な出力トルクが標準カタログサイズを超えている場合、モジュール式の頑丈なギアボックスを使用すると、標準ユニットに妥協した比率を強制するのではなく、ステージの組み合わせとハウジングを再ステージングできます。
産業用ドライブシステム用モジュール式高耐久ギアボックス 交換可能な入力、減速、出力モジュールを備えたモジュラートランスミッションコアは、妥協した標準ユニットの代わりに高トルクデューティ向けに再ステージ化されています。 製品を見る→ はすばかさ歯車減速機が使用される場所
直角ベベルヘリカルドライブは、トルクを 90 度回転させ、その後何年もほとんど注意を払う必要がない場合に使用されます。
- バルクマテリアルハンドリング: ベルトおよびチェーンコンベヤ、バケットエレベータ、スタッカーおよびリクレーマーの走行および旋回ドライブ。
- 冶金: 圧延機補助装置、取鍋タレット回転、テンションレベラー、パイプピアシングミル。
- クレーンとリフティング: ホイスト、トロリー、ブリッジトラベルドライブ、ゲートホイスト、ウインチ。
- 加工: ミキサーおよび撹拌機、押出機、キルンおよびミル補助装置。
- 電力と水: 冷却塔ファン、スクレーパー、浄化装置ドライブ。
フランジ付き一体型ヘリカルギヤ減速機 モーターとギアボックスを組み合わせた統合ヘリカルドライブパッケージは、アライメント、シーリング、保証責任を単一のサプライヤーに委ねる必要がある場合に適しています。 製品を見る→ ドライブが 1 つのパッケージとして提供される場合、一体型フランジを備えたヘリカルギア減速モーターにより、位置合わせ、シール、および保証責任が 2 つのサプライヤーに分かれるのではなく、1 か所で行われます。
ユニットと被駆動機械のマッチング
ギアボックスのカタログではなく、被駆動機械がサービス係数を設定します。クレーンとホイストの作業は最もわかりやすい例です。反転操作と荷重反転は両方とも同じギアの側面に 2 方向からストレスを与えるからです。
- クレーンの移動とホイストの駆動: 頻繁な起動、高い慣性、反転負荷により、サービスファクターは通常 1.75 を超えます。
- コンベヤとエレベータ: 均一な負荷ですが、負荷がかかったベルトでのコールドスタートが設計のケースです。
- ミキサーとミル: 出力シャフトに衝撃荷重と高いラジアル荷重がかかります。
クレーン吊り上げおよび走行用硬化減速機 強化されたギアと頑丈な構造を備えたクレーン用減速機で、頻繁な始動、衝撃荷重、吊り上げ機構の正確な位置決めのために設計されています。 製品を見る→ クレーン作業用に特別に構築された硬化歯ユニットは、通常、限界まで使用される汎用ギアボックスよりも 10 年以上安価です。これは単にベアリングとシールの交換間隔が長いためです。
価格を考慮する価値のある調達リスク
現場での故障のほとんどは製造上の欠陥ではありません。これらは、指定された義務とインストールされた義務の間の不一致です。こうした不一致は予測可能であり、注文前に価格を設定できます。
- サービスファクタ 1.0 でトルクのみを選択し、負荷がかかったコンベヤの最初のコールドスタートに余裕を持たせません。
- 周囲条件を無視すると、約 40 °C 以上、またはほこりの多い筐体では、歯の強度ではなく、熱容量が結合の限界となります。
- バック運転を見下ろす。ヘリカルベベルユニットは傾斜した荷重によって後方に駆動されるため、ブレーキまたはバックストップを指定する必要があります。
- キログラムあたりの価格で購入します。同じ質量の 2 つのユニットでも、ベアリングの寿命や騒音を制御するギアの精度が大きく異なる場合があります。
- スペアのパスは忘れてください。シャフト シール、ベアリング、交換用ギアは、実際に取り付けられるフレーム サイズに合わせて用意する必要があります。
ここで製造の深さが実際に現れます。 3 m の歯車研削盤や 3.2 m のホブ盤などの設備で自社の大型歯車を加工している工場では、大型で少量生産のユニットでも精度を維持でき、非標準の比率が必要な場合（これは改修プロジェクトでは通常の状況です）に迅速に対応できます。コミットする前にさまざまな Reducer ファミリを比較する方法の背景については、このウォークスルーを参照してください。 産業用歯車減速機の仕組み は有用な出発点です。
よくある質問
ヘリカルベベルとヘリカルインライン減速機の違いは何ですか?
入力配列が異なるだけです。ヘリカルインラインユニットは、入力シャフトと出力シャフトが同じ軸上にあります。ヘリカル ベベル ユニットは、まずドライブを 90 度回転させてから減速します。両方のサイズが同じサービスファクタに設定されている場合、トルク容量と効率は同等です。
ヘリカルベベルギヤ減速機はどの位置にでも取り付けることができますか?
いいえ。取り付け位置によって、オイル レベルとオイル バス内にどのベアリングが配置されるかが決まります。通常、位置は M1 ～ M6 と指定され、ユニットは充填され、そのうちの 1 つにブリーザーが取り付けられます。納入後の位置変更は通常、オイル充填レベルの変更を意味します。
ヘリカルベベルギヤ減速機はセルフロック式ですか?
一般的にはそうではありません。負荷によって逆方向に駆動される可能性があるため、傾斜コンベア、ホイスト、および負荷を位置に保持する必要があるあらゆる用途には、ブレーキ、バックストップ、または保持装置が必要です。
ヘリカルベベルギヤ減速機の寿命はどのくらいですか?
正しい選択、清浄なオイル、および推奨間隔での保守を行えば、継続的な産業用途としては 10 ～ 20 年が現実的です。主な変数は、熱負荷、潤滑剤の状態、および被駆動機械が出力シャフトに対してどの程度正確に位置合わせされているかです。
要約すると、ドライブを 90 度回転させ、継続的に大きなトルクを伝達する必要がある場合には、ヘリカル ベベル ギヤ減速機を選択してください。公称トルクだけではなく、実際の負荷トルク、正直なサービスファクタ、および熱容量に基づいて決定します。比率、取り付け位置、入力インターフェイスを注文前に書面で確認してください。これら 3 つのポイントを処理すれば、ギアボックスはドライブ トレインの中で最も興味のない、そして最も安価な部分になります。
