ストレートカットギアとヘリカルカットギアの違いは何ですか？

フォーミュラ1、および他のほとんどのモータースポーツでは、以下に示すようにストレートカットギアを使用しています。

ほとんどの通常の車では、以下に示すようなヘリカルカットギアが表示されます。

両方の歯の厚さが同じである場合、十分なトルクの下で最初にストレートカットギアが破損します。これは、ギアセットの他のすべての側面が同じ場合です。以下の理由を示す画像。

赤は力の方向であり、ヘリカルギアには、カットの角度によりストレートカットギアよりも破損する必要があるものが多くあります。

下の写真のように、なぜレース用に弱くてノイズの多いギアを使用し、平凡なサッカータクシー用に静かで強力なギアを選択するのですか？

上記の画像は、すべてのありふれたサッカータクシーを表しているわけではありません。

いい質問です！いくつかの基本的な違いがあります。 ここに私が引っ張っている私の主要な記事があります。

まず、ストレートカットギアは左右のトルクが少ないので、エンジンがより多くのトルクを伝達できます。はすば歯車の左右のトルクを示す画像は次のとおりです。

ギアが動き回ると、ギアは互いに押し離されるため、摩擦が増加し、ギアを介して伝達できる動力量が減少します。直接引用：

ストレートカットギアを使用する主な利点は、軸方向の負荷が発生しないことです。この「推力」は、はすば歯車の歯間の滑り接触によって生成されます。この横方向の力は、ギアボックスの入力シャフトに加えられ、前輪駆動構成では、ドライブシャフトに変換されます。これにより、他のコンポーネントで障害が発生する前にギアを介して加えることができるトルクの量が大幅に制限されます。

そのため、ストレートカットギアを使用すると、出力シャフトや他のベアリングが引き裂かれ、トランスミッション自体の安全係数が大きくなる危険を冒すことなく、より大きなパワートレインを車両に効果的に配置できます。

第二に、ストレートカットギアはより効率的です。はすば歯車とは異なり、エネルギーは直接かつ即座に適用されます。すべての回転で、各歯のギア間に本質的に1つの接触点があります。反対に、はすば歯車では、接触点が絶えず変化し、摩擦が増加します。

第三に、ストレートカットのギアは交換が簡単で、重量も軽くなります。別の直接引用：

また、ストレートカットギアは、構造が単純であるためにうまくいかない場合でも、組み立てがはるかに簡単であり、致命的な障害が少ない。ヘビーデューティトランスミッションケーシングとシャフトは、追加のアキシアル荷重に対処するためにトランスミッションのヘリカルギアと共に使用する必要があります。したがって、ストレートカットギアは、モータースポーツのセットアップで非常に重要な重量を節約します。

誰もがヘリカルギアを使用する理由を疑問に思うようになります。基本的には次の2つのことです。

1. はすば歯車は、よりスムーズな動力伝達を可能にし、より快適な乗り心地を提供します。上記の記事から：

ギアの操作も、ストレートカットの場合はかなり残忍です。ギアは変更のたびに所定の位置に「バタバタ」するように見え、スムーズに引き離したり、まともな打ち上げが困難になる可能性があります。

2. ノイズが少なく、消費者体験も向上します。designworldonline.comから：

はすば歯車の騒音レベルは、平歯車よりも約10〜12 dB（A）低くなっています。つまり、16個のはすば歯車ユニットは、単一の平歯車ユニットと同程度の騒音を発生します。