ギアベアリングとギア

Jan 27, 2024

ゴダード宇宙飛行センター

ギアベアリングは、ギアとして、またローラーベアリングやスラストベアリングとして機能するため、このように名付けられた概念的な機械部品です。 ギヤベアリングは、コンパクトで大きな機械的利点を備えた次世代のギヤドライブの必須コンポーネントとなります。

図 1 は、直径 1.25 インチ×0.75 インチの、ゲイン 70/1 の動作中のギアベアリング トランスミッションを示しています。 (直径 3.18 cm x 1.91 cm) のパッケージ。 歯車軸受は、ころ歯車軸受と移相歯車軸受という 2 つの基本タイプの平歯車またははすば歯車の変形として存在します。 簡潔にするために、ここでは平歯車のバリエーションのみを説明します。 ヘリカルギアの変形例の動作原理は似ていると言えば十分でしょう。

図 2(a) は、ローラー平歯車ベアリングとローラー平歯車ベアリングを含む部分遊星アセンブリの選択された側面を示しています。 各ころ平歯車軸受のころ部分の直径は、平歯車部分のピッチ直径に等しい。 歯車の歯は、各歯のクラウンの遠地点がローラーの直径/ピッチ直径に位置するように、ローラーの端でクラウンが付けられています。この配置により、スラスト耐力の強度が得られるだけでなく、速度の一致、ひいては効率も得られます。

惑星集合体は、他の構造物によって支えられることなく、本質的にそれ自体を保持します。 たとえば、断面図に示されている遊星ローラ ギヤ ベアリングが下に押された場合、リング歯車およびサンギヤの歯に対するその歯の軸方向の滑りは、遊星ローラが歯車のクラウンに当接することによって停止します。リングギアの歯。 同じ遊星歯車が上方に押し上げられると、遊星歯がリングローラーに当接することによってその軸方向の滑りが阻止される。 同様の相互作用により、太陽ローラーギアベアリングと遊星ローラーギアベアリングの間の歯とローラーの接触によって課せられる制限を超えた太陽ローラーギアベアリングの軸方向の滑りが防止されます。

さらなる利点は、ギアの望ましい相対位置をより正確に強制することにより、ローラーの組み込みにより（単純な平歯車と比較して）平歯車の歯の噛み合いの精度が向上することです。 同時に、ギアはローラーの非常に効率的で正確なケージおよびキャリアとして機能します。 最終的には、優れた、よりシンプルで、比較的安価なアセンブリが得られます。

図 2(b) は、位相をずらした平歯車ベアリングの簡単な例を示しています。 上半分と下半分の歯は、正確に歯の半分の間隔だけ、互いに対して角度的にずれています。 このギア ベアリングはそれ自体のコピーと噛み合います。 上下の歯は面取りされており、交わる部分で部分的に噛み合っています。 上下の歯の傾斜面間の接触は、ころがり歯車軸受のクラウンとローラ間の接触と同様の方法でスラスト軸受能力を提供します。 さらに、移相ギアを含む遊星アセンブリは、上述したローラーギアベアリングを含むアセンブリと同様の方法でそれ自体を保持する。

この作品は、ジョン・M・ヴラニッシュによって行われました。ゴダード宇宙飛行センター。

この発明はNASAが所有しており、特許出願されています。 商業開発のための通常または独占的ライセンスに関するお問い合わせは、

GSC-14207を参照してください。

この記事は、Motion Control Tech Briefs Magazine の 2002 年 4 月号に初めて掲載されました。

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