荷重の向き(ノーマル編)
投稿日 : 2012年08月17日
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ギアの位置と加減速。それぞれの状況で各シャフトやベアリングにどのような向きでスラスト荷重がかかるのでしょうか、ちょっと考えてみました。
この画像についてですが、「赤」で囲われているのがファーストモーションシャフト。「青」はレイ(カウンター)ギア。「黄色」はメイン(サードモーション)シャフトです。
「緑」で着色した部分には各シャフトを支えるベアリングが入っています。
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例えばヘリカルギアでの2速加速時はこうなるかと・・
ギアの回転方向とスラスト方向にかかる荷重の向きを表してみました。
赤矢印がドライブギアの回転方向。青矢印がドリブンギアの回転方向。紫矢印はそれぞれに発生するスラスト荷重です。
上の写真と照らし合わせて各ギアの状態を見ると、ファーストモーションシャフト、レイシャフト、メインシャフトそれぞれが両端の方向へ引っ張り合い、荷重を打ち消しているのでシャフトを支えるベアリング(レイシャフトの場合はスラストワッシャー)には大きなスラスト荷重がかかりません。
これは3速加速時の場合も同様です。
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2速(3速)減速(エンジンブレーキ)の場合はドライブギとドリブンギアの関係が入れ替わるのでスラスト荷重が加速時とは逆の向かい合う方向に働きますが、打ち消し合うことに変わりは無いのでベアリング(もしくはスラストワッシャー)への負担は少ないかと思われます。
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1速の場合はちょっと違います。
1速ギアは2、3速と違い、ストレートカットとなっているためスラスト荷重は発生しません。
ただ、ファーストモーションギアからはヘリカルギアで駆動され、デフもヘリカルギアで駆動するので、レイシャフトとメインシャフトには一方向へのスラスト荷重がかかります。
この場合、レイギアのスラストワッシャーとメインシャフトのダブルベアリングはスラスト荷重を受け止めなければなりません。
1速減速時も同様に(それぞれ向きは逆ですが)スラスト荷重を受けます。
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バック加速時です。バックギアもストレートカットなので、レイギア、メインシャフトに一方向のスラスト荷重がかかります。
バック減速時も(逆向きですが)同様です。
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4速加速時はこんな感じでしょうか。
レイギアを介さずにファーストモーションシャフトとメインシャフトを直結します。
4速時のみファーストモーションシャフトに一方向のスラスト荷重がかかります。この荷重はファーストモーションシャフトを真ん中で支えるボールベアリングが受け止めます。
4速減速時も(荷重は逆ですが)同様です。
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ということで、ノーマルミッションの場合、1速、4速、バックギアで走行した場合にベアリング、スラストワッシャーに大きなスラスト荷重がかかるみたいです。
これをノーマルのヘリカルギアからストレートカットギアキットに変更した場合、各ベアリングへの負担はどうなるんでしょうか・・
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