根本的な違い ― シャフトの配置
平行軸 ヘリカルギア 駆動装置では、入力軸と出力軸が異なる平行な中心線上にあり、中心距離Cだけ離れています。遊星歯車駆動装置では、入力軸と出力軸が同軸です。つまり、太陽歯車とキャリアが同じ幾何学的軸を共有しています。この構造上の違いは必ずしも制約となるわけではなく、多くの機械はどちらのレイアウトでも設計できますが、制約となる場合（機械が同軸の入力と出力を必要とする場合、または特定の軸オフセットを必要とする場合）は、譲れない最初のフィルターとなります。
両方の構成が幾何学的に実現可能なアプリケーションでは、インライン平行軸ギアボックスまたはギアボックスのいずれかになります。 ヘリカルギア ユニットまたは遊星ユニット - トルク密度、効率、比率、およびコストの比較により、より良い選択肢が決定されます。韓国エバーパワー社が製造しています。 ヘリカルカットギア 平行軸ギアボックスと遊星ギアボックスの両方について（遊星ギアセットの太陽ギアと遊星ギアは ヘリカルギア).
トルク密度 ― 遊星歯車機構の最大の強み
平行軸 ヘリカルギア 図に示すペアは、駆動ギアと従動ギアの間に単一の負荷経路を持ちます。3つの遊星ギアを備えた遊星ギアセットは、3つの平行な負荷経路で同じ伝達トルクを共有します。これにより、同じピッチ直径でトルク容量が3倍になり、これが遊星ギアのトルク密度の利点の源となります。
n 個の遊星歯車を備えた遊星歯車セットは、n 個の並列負荷経路を通して同じ総トルクを同時に伝達します。3 個の遊星歯車の場合、各遊星歯車ペアが総トルクの 3 分の 1 を担います。これにより、同じモジュールと歯幅の平行軸歯車ペアと比較して、同じリングギア直径で約 3 倍のトルク容量が得られます。この負荷の分担が、遊星歯車ボックスが平行軸歯車よりも高いトルク密度 (ギアボックス重量 1 kg あたり、またはハウジング体積単位あたりの出力トルク) を持つ根本的な理由です。 ヘリカルギア ギアボックス。
単段ギア比範囲
単段平行軸 ヘリカルギア 単段遊星歯車機構（太陽歯車＋リング歯車＋n個の遊星歯車）は、同軸のコンパクトな配置で3:1から10:1の減速比を実現します。どちらのタイプも、単段で実現可能な減速比を超えるには、多段構成が必要です。
コンパクトなパッケージで非常に高い比率を実現するには、複合遊星歯車機構（単一のハウジング内に2つの遊星歯車段）により、単一の平行軸と同じ軸方向長さで25:1から100:1の比率を達成できます。 ヘリカルギア ギアボックス段。これは、高減速比、コンパクトな形状、同軸入出力がすべて同時に求められるサーボアクチュエータ、ロボット関節駆動装置、AGV（自動搬送車）の車輪駆動装置にとって決定的な利点となる。
効率比較
| パラメータ | 平行軸ヘリカルギア | 遊星歯車機構（3つの遊星歯車、らせん状の歯） |
|---|---|---|
| メッシュ効率（ステージあたり） | 98.5–99.5%（地上） ヘリカルギア) | 97–99%（ヘリカルプラネタリーギア - 歯の損失は同じだが、ベアリングの接触点が多い） |
| ベアリング損失 | 各段（ピニオン＋ギアシャフト）につき2個のシャフトベアリング | 1 + n_planets 個の追加ベアリング（太陽軸 + 各遊星ピン）— 摩擦点の総数が増加 |
| アザラシの損失 | シャフトシール2個（入力側＋出力側） | シャフトシール2個 - 同じ |
| 回転損失 | 中程度 — ギアが一定の回転速度でオイルバスに浸されている | より高い — 遊星歯車は回転しながら太陽の周りを公転する。複雑なオイル分配。高速では飛沫損失が大きくなる。 |
| 標準的な総合効率（単段式） | 97.5–99% | 96～98.5% |
平行軸と平行軸の効率差 ヘリカルギア 遊星歯車機構の場合、歯の精度、潤滑、ベアリングの種類が同じであれば、通常は1～2%となります。この差は、高出力の連続駆動装置（5MWの1%は50kWの発熱量に相当）では顕著ですが、トルク密度と遊星歯車機構のコンパクトな形状が主な選定基準となるサーボアクチュエータや位置決め駆動装置では無視できる程度です。
製造コスト比較
遊星歯車装置は平行軸式に比べて製造コストがかなり高い。 ヘリカルギア 同等のトルク容量を持つギアボックス。この価格差を生み出す3つの要因は以下のとおりです。
遊星ステージには、太陽歯車、n 個の遊星歯車（通常 3 個）、リングギア、n 個の遊星軸とベアリングを備えた遊星キャリア、およびハウジングが必要です。平行軸 ヘリカルギア 1段あたりに必要な部品は、ピニオン、ギア、ベアリング4個、およびハウジングです。3遊星歯車構成では、1段あたりのギアとベアリングの部品数が約3倍多くなります。
リングギア（内歯車）は、外歯車に比べて時間のかかる特殊な加工である、ギアシェーピングまたはボアのハードスキビングによって機械加工される。 ヘリカルギア ホブ盤加工。内歯車の熱処理はより複雑で、歪みのリスクが高く、精度補正のための研削砥石のアクセスも制限される。
遊星歯車段の3倍のトルク容量を実現するには、3つの遊星歯車すべてが負荷を均等に分担する必要があります。そのためには、すべての遊星歯車間のピッチを非常に正確に一致させ、キャリア上の遊星ピンの位置を非常に正確にする必要があります。これは、単純な平行軸の場合よりもはるかに厳しい公差です。 ヘリカルギア ペア。
アプリケーション選択ガイド — それぞれがより良い選択肢となる場合
ヘリカルギア（平行軸）を選択する場合
- 出力が2MWを超えると（遊星歯車機構／軸受の複雑さが非常に高くなる）
- 1つの入力から複数の出力軸へ（圧延機用分割駆動、船舶用二重プロペラなど）
- 非常に高速な入力（一次回転数で3000RPM以上 ― 遊星歯車の遠心力が顕著になる）
- トルク密度が主要な制約ではない低コスト標準駆動装置
- 既存の平行軸ハウジングへの交換または改造
遊星歯車を選ぶ場合
- 最小限の体積で最大のトルク密度を実現（ホイールハブ駆動装置、ロボット関節、サーボアクチュエータなど）
- 機械レイアウト上、同軸入出力が必要
- 短い軸方向長で高い単段比を実現（AGVの車輪駆動、風力タービンのピッチ駆動など）
- 同軸モーター・ギアボックス・アクスル配置を採用したEVアクスル駆動方式
- ギアボックスが駆動軸を包み込むように配置されるシャフトマウント構成
韓国エバーパワー社 ― 両アーキテクチャに対応するヘリカルギア
韓国エバーパワーは ヘリカルギア 平行軸および遊星歯車機構の両方の用途に対応 - 太陽歯車、遊星歯車、および遊星歯車機構用内歯車の外歯車部を含む
韓国エバーパワー社が製造 ヘリカルカットギア 平行軸ギアボックスと遊星歯車アセンブリの両方に対応しています。遊星歯車セットの場合、韓国エバーパワーは太陽歯車と個々の遊星歯車を標準で製造しています。 ヘリカルギア 部品は平行軸ギアと同じ製造工程（ホブ盤加工、浸炭処理、ヘフラー研削）で製造されます。 ヘリカルギアメーカー韓国のエバーパワーは、顧客が平行軸の ヘリカルギア あるいは、遊星歯車機構の方が、それぞれの駆動要件により適していると判断した場合、単に最も近い製品を提示するのではなく、トルク密度、効率、コストの比較計算結果を提供する。
よくある質問
騒音。平歯車遊星歯車を備えた遊星歯車装置は、ヘリカル遊星歯車を備えたものよりもかなり騒音が大きい。平歯車がヘリカル遊星歯車よりも騒音が大きいのと同じ理由である。 ヘリカルギア どのような構成でも、遊星歯車機構内部で使用できます。ヘリカル遊星歯車は、接触比が高いためトルク容量が高く、遊星歯車間の負荷分担も優れています（斜めの接触線により、遊星歯車間の小さなピッチ誤差に対する負荷配分の感度が低下するため）。サーボ、自動車、風力タービン用途のほぼすべての精密遊星歯車機構は、太陽歯車、遊星歯車、リング歯車にヘリカル歯を使用しています。
韓国エバーパワーでは、外径約500mmまでの内歯車を加工可能です。内歯車のプロファイルは、成形加工（ホブ盤加工ではありません）によって切削され、軟質歯面内歯車の場合、DIN 7～8の精度クラスを達成できます。内歯車にDIN 5～6の精度が求められる精密遊星歯車セットの場合は、硬質スキビング加工または内径研削加工が必要です。韓国エバーパワーでは、中型遊星歯車用の硬質スキビング加工を提供しています。外径500mmを超える大型遊星歯車については、韓国エバーパワーのチームにお問い合わせの上、現在の加工能力をご確認ください。
いいえ、歯の精度、潤滑品質、ベアリングの種類が同じであれば、平行軸 ヘリカルギア ギアボックスは、同じ伝達動力の場合、遊星歯車機構よりも一般的にわずかに効率が良い。遊星歯車機構の追加のベアリング接触（各遊星ピンベアリングとキャリアベアリング）と、軌道を回る遊星によるオイルの攪拌の増加により、単純な平行軸ギアボックスよりも摩擦損失が増加する。 ヘリカルギア ペアは回避する。遊星歯車機構の効率の不利は、速度と設計品質に応じて、通常0.5～2%である。
偶数段（2、4）の平行軸 ヘリカルギア ギアボックスは、各ステージのペアがシャフトのオフセットを入力軸に戻すため、インライン（入力と出力が同軸）にすることができます。2段インラインギアボックス（コンパクトな同軸ドライブで最も一般的な構成）は、単段遊星ギアボックスと同じ直径で5:1から30:1までのギア比を実現しますが、通常は全長が長くなります。2段インラインギアボックスと ヘリカルギア また、同じ比率と同軸要件を持つ単段遊星歯車機構の場合、多くの場合、長さと重量のどちらが重要になるかが問題となります。遊星歯車機構は短く軽量ですが、インラインヘリカルは長くなりますが、コストが低く、高出力レベルでは効率が高くなる可能性があります。
ヘリカルギアかプラネタリーギアか ― ドライブアーキテクチャについてご相談ください
必要なトルク、減速比、軸配置、設置スペース、デューティサイクルをお知らせください。韓国エバーパワーのエンジニアリングチームが、トルク密度、効率、コスト比較を含めた、ヘリカルギアまたは遊星歯車構成に関する具体的な推奨事項を24営業時間以内にご提供いたします。
平行軸・遊星歯車・リングギア・両方の構造を同一メーカーが提供
編集者: Cxm
