ロータリーティラーのギアボックスとは何ですか？

A ロータリーティラー用ギアボックス — 別名 ロータリー耕うん機のギアボックス または ロータリー耕うん機のギアボックス ロータリー耕うん機は、トラクターのPTOの水平回転を垂直軸上の水平出力回転に変換する直角PTO駆動ギアユニットであり、チェーンまたはギアの二次駆動を介してブレードローターシャフトを駆動します。パワーハロー（水平回転する垂直ローターを使用）とは異なり、ロータリー耕うん機は、垂直に回転する単一の水平シャフトに取り付けられたL字型またはC字型のブレードを使用し、上から土壌を切り裂き、後部シールドを通して後方に投げ出すことで、一度の作業で完全に砕かれた混合種床を作り出します。

の ロータリーティラー用ギアボックス は、耕うんカテゴリーで最も負荷の高い単段直角ギアボックスです。ローターブレードは、回転ごとに土壌と接触し続けます。これは、各ロータータインが回転ごとに土壌に接触しては離れるパワーハローとは異なります。この継続的な土壌接触により、耕うん深度、土壌密度、前進速度に応じて増加する持続的な高トルク要求が発生します。石の衝突、根の絡まり、圧縮された粘土層は、この既に高い継続的なベースラインに断続的な衝撃過負荷を加えます。 ロータリーティラー用ギアボックス 農業用ギアボックスの設計において、最も厳しい耐久性試験の一つ。

ティラー駆動システムの仕組み

ロータリーティラーとパワーハロー：ギアボックスのエンジニアリング比較

連続的な土壌荷重に対するギアとベアリングの設計

ロータリー耕うん機の継続的な土壌への接触により、持続的な高トルクのベースラインが生成され、 ロータリーティラーギアボックスベアリング ギア部品は数千時間の運転に耐えなければなりません。断続的に噛み合う装置（ギアとベアリングが定期的に負荷が軽減され、油膜が回復する）とは異なり、 耕うん機ギアボックス 耕うん作業中は、ベベルメッシュは定格容量の70～100%の負荷が毎分発生します。この持続的な負荷により、同じ出力定格の間欠運転式ギアボックスと比較して、ギア歯接触温度の平均値が高くなり、潤滑油膜の劣化が速くなり、ベアリングの疲労が加速します。

表面硬度58～62HRC、芯部硬度30～38HRCの浸炭処理されたスパイラルベベルギアが必須です。 ロータリーティラー用ギアボックスギアモジュールは通常5～7mmです。この重いモジュールは、石の衝突による3～8倍の過負荷トルクスパイクに耐えるのに十分な歯根強度を提供し、持続的な連続負荷の下で適切な曲げ疲労抵抗を維持します。出力位置のテーパーローラーベアリングは、ベベルメッシュからの複合ラジアル荷重と、出力スプロケットを横方向に引っ張るチェーン張力に対応します。ベアリングの予圧は、0.05～0.15mmの軸方向圧縮に設定されており、軽い表面耕起から最大定格深度での深く重い粘土耕起まで、全トルク範囲にわたって一貫したギアメッシュアライメントを維持します。

耕起深度、土壌の種類、およびギアボックスの負荷

トルク要求 ロータリー耕うん機のギアボックス 耕起深度が増すにつれて、トルク要求は劇的に増加します。耕起深度を100mmから200mmに倍増すると、1回転あたりに接触する土壌の体積が深度の2乗に比例して増加し（断面積が広くなる）、土壌抵抗も深度とともに増加するため（深度が増すほど土壌が圧縮される）、トルク要求は約3倍になります。 高耐久性ロータリー耕うん機用ギアボックス 中粘土質の土壌で深さ200mmにおいて60HPの定格出力を持つ機械が、同じ土壌で深さ100mmではわずか25～30HPしか発揮しない場合がある。これは、作業幅や前進速度よりも深さが主要な動力変数であることを示している。

前進速度は、もう一つの乗数因子を加える。前進速度が 2 km/h の場合、ブレードは 1 メートルの移動につき複数回切断する (細かい耕地を作る) が、1 メートル幅あたりの動力需要は中程度である。6 km/h の場合、ブレードは 1 メートルあたりの切断回数は少なくなる (耕地が粗くなる) が、ブレードの切断幅は大きくなり、総動力需要は前進速度にほぼ比例して増加する。 ロータリーティラー用ギアボックス ギアボックスの定格は、オペレーターが想定する最大耕深と最大速度の組み合わせに基づいて決定する必要があり、平均的な運転条件に基づいて決定してはいけません。最悪の組み合わせに対してギアボックスの定格が低すぎると、最も過酷な耕うん作業中に熱過負荷、ギアの摩耗加速、ベアリングの早期故障につながります。

技術仕様の概要

ブレード構成とギアボックス負荷パターン

ローターシャフトに取り付けられるブレードの種類は、トルク要求に直接影響します。 ロータリーティラー用ギアボックスL字型ブレード（最も一般的なタイプ）は、垂直脚で土壌を切り込み、水平脚で後方に投げ出すことで、各ブレードが土壌に進入する際に適度なピークを持つ滑らかなトルクプロファイルと、切断弧を通過する際に持続的な負荷を生み出します。C字型ブレード（三日月形ブレードまたは鎌形ブレードとも呼ばれる）は、より鋭角に土壌に進入し、より集中的な混合を実現しますが、ブレードあたりのピークトルクが高く、土壌との接触がより摩耗するため、ギアボックスの負荷とブレードの摩耗率の両方が増加します。

フランジあたりのブレード数（通常、取り付けフランジあたり2、3、または4枚のブレードで、ローター幅全体に4～8個のフランジがある）によってトルク脈動周波数が決まります。24枚のブレードを持つローターが240 RPMで回転すると、1分間に5,760回のブレードと土壌の接触が発生します。これは、ギアボックスベアリングが持続的な負荷に重畳された連続的な振動として耐えなければならない高周波脈動です。フランジあたりのブレード数を増やすと、耕起はより細かくなりますが、幅1メートルあたりの消費電力は増加し、ブレード数の増加は、ローターにかかる振動負荷を増幅します。 ロータリーティラーギアボックスベアリング 位置。オペレーターは、土壌の種類と播種床の要件に応じて適切なブレード数を選択することで、耕うん品質とギアボックスの寿命のトレードオフを調整できます。重い土壌では、より深く切断するためにブレード数を少なくする方が有利です（1回転あたりの脈動が少なくなります）。一方、軽い土壌では、より細かい仕上がりを得るためにブレード数を多くすることができます（脈動は大きくなりますが、ブレードあたりのトルクは小さくなります）。

ブレードの状態もギアボックスの負荷に影響します。摩耗して切れ味の悪いブレードは、鋭利なブレードと同じ耕うん結果を得るために15～30パーセント多くのトルクを必要とします。これは、切れ味の悪い刃先が土をきれいに切断するのではなく、圧縮して押し出すためです。この追加のトルクはギアボックスに直接伝わります。 ロータリー耕うん機のギアボックス チェーン駆動のため、両方の部品の摩耗が加速します。定期的な刃の研磨または交換（研磨性の高い土壌では50～100稼働時間ごと、軽い土壌では150～300稼働時間ごと）により、ギアボックスにかかる持続的なトルク負荷が軽減され、耐用年数が延びます。

過負荷保護：3つの防御線

の ロータリーティラー用ギアボックス は3段階の過負荷防御システムによって保護されています。最初のラインは PTO駆動系 スリップクラッチは、定格連続トルクの1.5～2.0倍に調整されています。2番目のラインは個々のブレードボルトです。各LブレードまたはCブレードは、ローターシャフトにボルトで取り付けられており、個々のブレードが固い障害物に衝突すると、そのブレードのみが切断され、他のブレードには影響しません。3番目のラインはローラーチェーン自体で、連続チェーン張力の約3～5倍で歯飛びまたは切断し、最初の2つの保護段階を通過する極端な過負荷からベベルギアを保護します。

ロータリー耕うん機のギアボックスオイルと潤滑

正しい ロータリー耕うん機ギアボックスオイル 合成PAO EP ISO VG 320は、ほとんどの製品で使用されているVG 220よりも1グレード重いものです。 農業用ギアボックス 用途。より重いVG 320グレードが指定されているのは、持続的な高トルクによる土壌との接触により、ギアのかみ合い接触圧力が上昇し、より厚い油膜による保護が必要となるためです。重耕時の作動温度は70～95℃に達し、パワーハローのギアボックスと同程度で、軽作業用作業機の一般的な50～70℃よりもかなり高くなります。

オイル交換間隔は、合成油VG 320の場合は150～250時間、鉱物油の場合は100～150時間です。これは、高い作動温度、持続的な重負荷、および出力軸シールが土壌表面のすぐ近くで作動することによる土壌汚染のリスクが組み合わさるため、ほとんどの農業用ギアボックス用途よりも短くなっています。最初の充填は50時間後に交換する必要があります。交換のたびに磁気ドレンプラグを点検してください。持続的な重負荷により、軽負荷ギアボックスよりも多くの通常の摩耗粉が発生するため、プラグに中程度の金属ペーストが付着するのは想定内です。粗いチップやフレークは、ギアまたはベアリングの異常な損傷を示しており、専門家による調査が必要です。

季節ごとのメンテナンススケジュール

アフターマーケット製ロータリーティラー用ギアボックス交換部品

ロータリー耕うん機のギアボックス交換 耕うん機のアフターマーケットでは、ギアボックスの交換が最も頻繁に行われるものの1つです。これは、持続的な重負荷により、同等の出力を持つ断続運転のギアボックスよりもギアとベアリングの摩耗が早く進むためです。適切にメンテナンスされた耕うん機のギアボックスは、土壌の状態と耕うん深度に応じて、通常3〜10シーズン（1,000〜3,000稼働時間）持ちます。岩の多い地面で石が頻繁にぶつかると、ギアの疲労亀裂が加速し、ギアボックスの寿命が2〜5シーズンに短縮される可能性があります。相互参照パラメータには、入力シャフトのスプラインプロファイル（6スプライン1-3/8インチが標準）、出力シャフトのサイズとスプロケット構成、取り付けボルトパターン、ベベル比、チェーンピッチの互換性が含まれます。

当社のエンジニアリングチームは、主要なロータリー耕うん機およびカルチベーターのブランドに関する相互参照データを管理しています。ギアボックスアセンブリ一式（出力スプロケット付き）と、ギア、ベアリング、シールなどの個別キットの両方をご用意しており、交換ではなく修理をご希望のお客様にご利用いただけます。正確な仕様のマッチングとギアボックスの選定については、お使いの耕うん機のモデル、作業幅、土壌条件をお知らせください。

よくある質問

編集者: Cxm