歯車とは、歯が噛み合う機械部品の一種です。機械式トランスミッション、さらには機械産業全体や日常生活で広く使用されています。歯車の応用には長い歴史があり、機械産業においても不可欠な重要な部分です。
ラックとピニオンの動作原理は客観的です
ラックとピニオンの動作原理は、ギアの回転運動をラックの往復直線運動に、またはラックの往復直線運動をギアの回転運動に変えることです。
歯車の分類
平行軸ギヤ&平歯車&ラック
平歯車
歯線が軸線と平行な円筒歯車。加工が容易なため、動力伝達に広く使用されています。
ラック
平歯車とかみ合った直歯帯歯車です。平歯車のピッチ円径が無限大になる特殊なケースと言えます。
内歯車・はすば歯車
内歯車
平歯車とかみ合い、リングの内側に歯を加工した歯車です。主に遊星歯車回転機構と歯車結合に使用されます
はすば歯車
ヘリカル歯列の円筒歯車。平歯車よりも強度があり、滑らかに動くので広く使われています。送信時に軸推力が発生します。
ヘリカルラック&ヘリンボーンギア
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 1 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 1](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/%E5%9B%BE%E7%89%872.png)
ヘリカルラック
はすば歯車とかみ合うストリップギヤです。はすば歯車のピッチ径が無限大になった場合に相当します。
ヘリンボーンギア
歯列は左右回転のはすば歯車2枚で構成されています。軸方向の推力が発生しないという利点があります。
直ベベルギヤ
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 2 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 2](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/%E5%9B%BE%E7%89%876.png)
直ベベルギヤ
歯線とピッチコーン線の母線が一致したかさ歯車です。かさ歯車の中でも製作しやすいタイプに属します
スパイラルベベルギア & ゼロ度ベベルギア
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 3 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 3](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720201105113230.png)
スパイラルベベルギア
歯列は、ねじれ角を持ったカーブベベルギヤです。直ベベル歯車に比べて製作難易度は高くなりますが、高強度・低騒音の歯車として広く使用されています。
ゼロ度かさ歯車
ねじれ角ゼロの湾曲ベベル歯
ゼロ度かさ歯車
ねじれ角ゼロのスパイラルベベルギヤです。直ベベルギヤと曲ベベルギヤの両方の特性を持っているため、歯面にかかる力は直ベベルギヤと同じです。
千鳥軸歯車
円筒ウォームペア&千鳥はすば歯車
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 4 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 4](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/%E5%9B%BE%E7%89%875.png)
円筒形ウォームペア
その他特殊ギア
ドラムウォームペア&ハイポイドギア
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 5 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 5](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/%E5%9B%BE%E7%89%873.png)
フェイスギア
![ラックアンドピニオンの各種分類と機能 6 ラックアンドピニオンの各種分類と機能 6](https://www.meetyoucarbide.com/wp-content/uploads/2020/12/QQ%E5%9B%BE%E7%89%8720201105113243.png)
フェイスギア
平歯車またははすば歯車とかみ合わせることができます。直軸と千鳥軸の間で駆動します。
ピニオンとラック
ラック&ピニオン機構は歯車とラックで構成されています。その前に歯車の詳しい説明があります。ラックはストレートラックとヘリカルラックに分けられます。ラックの歯形はインボリュートではなく直線であり、分割円半径が無限大の円筒歯車に相当します。
ラックの主な特長
ラックの歯形は直線であるため、歯形の各点は同じ圧力角を持ち、これは歯形の傾斜角に等しくなります。この角度を歯形角度といい、標準値は20°です。
アデンダムに平行な直線は、同じピッチとモジュラスを持ちます。
歯先ラインと歯厚が歯溝の幅に平行な直線を分割線(中心線)と呼び、ラックサイズを算出する際の基準線となります。
ラック&ピニオン駆動の適用範囲
1.高速で正確な位置決め機構に適しています
2.高負荷、高精度、高剛性、高速、ロングストロークのCNC工作機械、マシニングセンター、切断機、溶接機に適しています
3. ファクトリーオートメーションの高速移植機、産業用ロボットのアーム把持機構などに適しています。