ギアボックス内のトルクの伝達と変更は、さまざまな直径のギアによって行われます。ギアボックスのギアは、いわゆるブロックに組み立てられています。ボックスのギアブロック、その構造と機能、およびメンテナンスと修理については、この記事をご覧ください。
ギアブロックの目的とギアボックス内の位置
オートマチックトランスミッションの普及が進んでいるにもかかわらず、マニュアル（または手動）トランスミッションの人気と関連性は失われません。その理由は簡単です。マニュアルトランスミッションは設計がシンプルで信頼性が高く、運転の機会が豊富にあります。さらに、メカボックスは修理やメンテナンスが簡単です。
ご存知のとおり、マニュアルトランスミッションでは、さまざまな直径のギアを備えたシャフトが相互に噛み合ってトルクを変更するために使用されます。ギアをシフトするとき、どちらか一方のギアが噛み合い、それらの直径 (および歯数) の比率に応じて、車の駆動軸に伝わるトルクが変化します。乗用車やトラックのマニュアル ギアボックスのギアのペアの数は、4 (古い 3 速ギアボックスの場合) から 7 (現代の大衆向け 6 速ギアボックスの場合) までの範囲であり、ペアの 1 つはリバース ギアを接続するために使用されます。トラクターや特殊機械のさまざまな機械のボックスには、ギアのペアの数が十数対に達することがあります。
ボックス内のギアはシャフト上に配置されており (自由または固定、これについては後述します)、信頼性を高め、設計を簡素化するために、一部のギアは単一の構造、つまりギアのブロックに組み立てられています。
ギアボックスのギア ブロックは、ボックスの動作中に同じ角速度で回転する 2 つ以上のギアからなる一体構造です。歯車をブロックに結合する理由はいくつかあります。
- 使用する部品の数を減らし、ボックスの設計を簡素化します。1 つのギアは独自の留め具と駆動を提供する必要があるため、ブロックに結合することでギアごとに個別の部品が不要になります。
- ギアボックス部品の生産の製造性を向上させます。
- トランスミッションの信頼性を向上させます (これもコンポーネントを削減し、設計を簡素化することによって)。
ただし、ギア ブロックには欠点が 1 つあります。ギアの 1 つが故障した場合、ブロック全体を交換する必要があります。もちろん、これにより修理コストが増加しますが、上記の理由により、このような解決策は何倍もの利益をもたらします。
マニュアルトランスミッションギアブロックの既存のタイプと設計上の特徴をより詳細に検討してみましょう。
ギヤブロックの種類と設計の特徴
ギアブロックは、適用性と目的に応じて次のグループに分類できます。
- 中間シャフトギアブロック;
- 従動（二次）シャフトギアブロック。
- リバースギアブロック。
この場合、ドライブ（プライマリ）シャフトは通常、ギアと同時に作成されるため、その中で別個のギアブロックが目立たなくなります。
KPインターミディエイトシャフトは、ギヤブロックの設計により2種類に分けられます。
- ソリッド - ギアとシャフトが単一の全体を形成します。
- 植字 - ギアブロックとシャフトは独立した部品であり、1 つの構造に組み立てられています。
前者の場合、シャフトとギアは同じワークピースで作られているため、分離不可能な単一の部品となります。このようなシャフトは、最もシンプルなデザインと低価格であるため、最も一般的です。2番目のケースでは、構造はシャフトとそれに固定された2つまたは3つ以上のギアブロックから組み立てられます。しかし、いずれの場合でも、カウンターシャフトのギアブロックは全体として回転します。
従動（二次）シャフトは植字のみであり、ギアブロックはシャフト上で自由に回転できます。ギアブロックは、特定のギアをオンにした瞬間にのみカップリングの助けを借りて固定されます。マニュアル トランスミッションの設計上の特徴により、被駆動シャフト ブロックには 2 つを超えるギアが含まれず、通常、これらは近接ギアのギアです。たとえば、1 速と 2 速、3 速と 4 速、2 速と 3 速 (1 速のギアが別の場合) などのギアをブロックに組み合わせることができます。同時に、自動車の5速マニュアルトランスミッションでは、4速ギアは通常直線であり、オンになると中間シャフトがギアボックスから「オフ」になるため、5段目のギアは個別に実行されます（この場合、トルクの流れはスレーブのドライブ シャフトから直接発生します)。
リバース ギア ユニットには常に 2 つのギアのみが含まれており、そのうちの 1 つは特定のカウンターシャフト ギアと噛み合い、もう 1 つはセカンダリ シャフト ギアと噛み合います。この接続の結果、トルクの流れが逆転し、車両を後進させることができます。
すべてのギアボックスのギアブロックは基本的に同一の設計をしています。これらは単一の鋼ビレットから機械加工されており、場合によってはシャフトへの固定やカップリングとの係合、およびベアリングの取り付けのための追加要素が含まれています。ギアボックスには、はすば歯車と従来の平歯車の両方が使用されます。最近のボックスでは、はすば歯車が使用されることが多くなり、動作中の騒音レベルが低くなります。ただし、後進ギアは低速で動作し、騒音レベルは重要ではないため、ほとんどの場合、スパーが使用されます。古いスタイルのマニュアル トランスミッションでは、すべてまたはほぼすべてのギアが平歯車です。
ギアブロックは動作中に多大な負荷を受けるため、特定のグレードの鋼で作られています。また、構造的に、ギアブロックは衝撃やその他の機械的負荷、さらには熱負荷にも十分に耐える大型で重い部品です。それにもかかわらず、ギアブロックは定期的な修理または交換が必要です。
ギアブロックの修理・交換の問題
ギアブロックは厳しい条件で動作するため、時間の経過とともにさまざまな故障が発生する可能性があります。まず第一に、歯車には歯の摩耗という特徴があり、原則としてこれを防ぐことはできません。車両を穏やかに操作すれば、ギア ブロックの摩耗はそれほど激しくないため、数十年にわたって機能し、摩耗によるこれらの部品の交換が必要になることはほとんどありません。
多くの場合、ギアを交換する理由は、歯の変形、亀裂、破損、欠け、または完全な破壊 (通常、歯が崩れたギアボックスを操作するときに発生します) です。これらすべての誤動作は、ギアボックスの騒音の増加、無関係な音の出現、操作中やギア調整中の擦れたり砕ける音、および 1 つまたは複数のギアのギアボックスの動作不良によって現れます。これらすべての場合、ギアボックスを修理し、ギアブロックを交換する必要があります。修理を実行する手順はボックスのタイプとモデルに依存するため、ここでは考慮しません。完全な説明は車両のメンテナンスと修理の説明書に記載されています。
ギアブロックとボックス全体の耐用年数を延ばすには、トランスミッションの定期的なメンテナンスを実行するだけでなく、ギアを正しくオン/オフしたり、現在の状況に最適な速度で走行したりするなど、慎重かつ有能に車両を操作する必要があります。 。
投稿日時: 2023 年 8 月 27 日