歯車の摩耗の不均一性について
- 歯車①と歯車②を噛み合わせて回転させたところ、歯車①の摩耗が不均一に起きています。
- 摩耗の一番大きいところでは、歯がえぐれてしまい噛み合いません。それ以外の部分では段々と摩耗が小さくなっていきます。
- 考えられる原因は何でしょうか？歯車の芯は問題なく出ています。
- ベストアンサー
歯車の摩耗の不均一性について
歯車①と歯車②を噛み合わせて回転させたところ、 歯車①の摩耗が1つの歯を起点に、sin波を描くように摩耗の大小があります。 摩耗の一番大きいところでは、歯がえぐれてしまい噛み合いません。そこから段々と摩耗が小さくなっていき、また摩耗が激しくなるといった具合です。 考えられる原因はなんでしょうか？歯車の芯は問題なく出ています。 歯車①：軸付き平歯車 ｍ：0.3 Z：9 歯車②：かさ歯車 ｍ：0.3 Z：13 回転数は20～30万回転で、どちらも焼入焼戻ししています。
- NCN-49271206
- お礼率100% (12/12)
- 開発
- 回答数5
- ありがとう数5
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
摩耗が変化している、という事は歯車が伝達している力、または歯車間の噛み合わせが不均一であるという事です。 摩耗度合いが正弦波状になっているなら、回転に起因する可能性が高いです。 1番ありそうなのは、軸とのはめあいなども含めて、回転軸と歯車のピッチ円との同心が狂っているパターンですね。 要は円の外周触れのイメージで、歯車間の相互位置が回転に応じて変化しているケースです。
その他の回答 (4)
- hahaha8635
- ベストアンサー率22% (800/3609)
偏心
お礼
回答ありがとうございます。 他の方からも言われた通り、偏心が原因で間違いなさそうです。 言われれば簡単なことですが、自分だけでは気付けなかったのでコメントしていただきありがとうございました。
- kon555
- ベストアンサー率52% (1750/3356)
>> その他諸々を駆使して 基本的には円柱の振れ測定と、歯車のオーバーピン測定を組み合わせれば測定できます。 また世の中には『歯車振れ測定機』という製品もあるので、検索してみれば参考になると思います。 あと何度も使える手ではありませんが、ハイスピードカメラのメーカーに『導入検討中、デモして欲しい』と言えば単発測定はできますね。ちょっとズルいですけど。
お礼
重ね重ねありがとうございます…！ オーバーピン測定・歯車振れ測定器について検索してみます。非常に助かりました！ ハイスピードカメラについては、別のテーマでその手を使ってしまいました… 良い機会ですので導入も視野に入れてみます。
- kon555
- ベストアンサー率52% (1750/3356)
>> この場合の解決方法はどうすべきなのでしょうか？ あくまで仮説なので、まずは実態を確認すべきです。 まずは回転軸とギア形状が芯ズレしていないかを確認するのがいいでしょう。 1番いいのは、実機の実挙動をハイスピードカメラで撮影する事です。 それが難しい場合には、歯車単体での歯先形状と内径とを測定するとか、ピンゲージとダイヤルゲージで何とか回転振れを検証するとかですね。
お礼
ありがとうございます。おかげさまで何とか前進できそうです。 ハイスピードカメラは所持していないので、 ピンゲージ・ダイヤルゲージ、その他諸々を駆使して検証していきます。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1340/2258)
大変失礼なことをお聞きしているかもしれませんが、 「平歯車」と「かさ歯車」を組み合わせてお使いなのでしょうか？ もしそうだとすれば、適切な組み合わせではないので、異常摩耗が起きても不思議ではないと思います。 また、回転数は20～30万回転とは、毎分20～30万回転の超超高速回転なのでしょうか？ 歯科医が歯を削るために使うエアモーターでも毎分2万回転程度のようです。
お礼
回答ありがとうございます。 浅学で恥ずかしいですが、「平歯車」と「かさ歯車」の組み合わせが適切ではないことは知りませんでした。ご教示ありがとうございます。理由もお聞かせいただければ幸甚です。 今回の設計では、かさ歯同士では場所が確保できないということもあり、この組み合わせになっています。また、回転数については仰る通りで毎分になります。
関連するQ&A
- かさ歯車の頂げきって・・・
質問させてください。 ?歯先円と歯底円の軸間方向のすきまを「頂げき」というようで、 平歯車の場合はこのすきまは一定だと思います。 かさ歯車の場合は、歯先円すい角と歯底円すい角が異なるので 歯先と歯底のすきまが一定ではないのですが、一番狭いところを 「頂げき」と呼んでいいのでしょうか？ ?かさ歯車を断面して見たときに、歯底と軸中心の交点と、 歯先と軸中心の交点は少しズレるはずです。 この距離が図面に寸法として記入されていることが しばしばありますが、この距離に名前はありますか？ ?また、?の距離が「頂げき」の数値と同一の場合が あるのですが、たまたまでしょうか？ ご存じの方がおられましたら、教えてください。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 機械設計
- No.44188 個々の歯車にかかる負荷につい…
No.44188 個々の歯車にかかる負荷についての考察に関して、 何かが少しおかしいぞ。 回答（５）の lumiheart さんが少し記載していますが、 時間軸と、インプット → 各歯車の仕事量 → アウトプットで考察すると違和感がでます。 インプットが*.*kwで、平歯車A,B,Cに各30Kgfが加わると、アウトプットは3×(*.*kw)となります。 平歯車B,Cの歯数が、平歯車Aより多い場合に回転数が減り、その回転数に反比例しトルクは 増え、平歯車Aより少ない場合に回転数が増え、その回転数に反比例しトルクは減り、 平歯車A,B,Cに掛かる負荷が均等であれば10kgfづつ掛かるが回答でしょう。 結局、平歯車A,B,Cに掛かる負荷の総和が30kgfで、負荷に応じて比例配分が回答でしょう。 何か、勘違いするような記載が気になりました。 そして、機械設計は平歯車A,B,Cの負荷配分が、一つだけ略100%で、他は略0%でも 歯車が壊れないスペックで計算をするために、平歯車A,B,Cの歯の強度は30Kgfで、 モジュールを決定するんでしょうが。 そこまで記載しないと、不親切ですね。 平歯車A,B,Cが、力の伝達で、その力の伝達にロックがかかった場合、歯には各30Kgfがかかる。 そして、そのインプットの力が、回転停止なら安全率が片振れ繰返し荷重に、 回転停止が正転＆逆転なら安全率が両振れ繰返し荷重に、緊急停止があれば負荷側からの 衝撃荷重がかかるとみなし計算をする。 “優秀な設計者”という言葉は好きくないが、このような考察は“設計の深み”につながる ために、疑問を持って行動するのが望ましい。 残念だぁ。 アルベルト・アインシュタインみたいなことを記載しているのではないんだがなぁ。
- ベストアンサー
- 機械設計
- モジュールの大きい歯車
板状の材料を２本のローラーで挟み込み引っ張る機械を検討中。機構上ローラー２軸の中心間距離を調整又は離す構造としたい。２軸の回転方向が逆なのでギヤーを使いたいと考えています（スペース上チェーン構造にできないため）。そこで数ミリレベルであれば軸間距離が変わっても問題ない歯車を探しています。イメージ的にはモジュールが大きい（歯が大きい）歯車・・・でしょうか？ 回転に関してあまり精度は要求されないため、鋳物製などでも良いのかもしれません。 このような場合どうすれば良いか、また、モジュールが大きい歯車を取り扱っているメーカなど、ご存知でしたらご教授下さい。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- はすば歯車と焼入歯研歯車の選定
設計初心者です。 標準品の歯車で検討しています。 はすばはぐるまはかみ合い率が高いので滑らかに回るので音が静か、というメリットのほか 伝導効率がいい、許容応力（強さ？）もいいと聞きました。 また、高周波焼入れの歯車（はだいたい歯研になっていますね）はもちろん硬さが有利なのでしょうが 計算ソフトで計算してみても、カタログに記載の曲げ強さも高周波焼入れ品よりはすばの 方が強い値がでました。 ですが、高周波焼入れの歯車のほうが圧倒的に値段は高いので、はすば歯車と比べて どのように選んだらよいのでしょうか。 ｍ１など小さなモジュールの場合、そんなにスラストの影響はないと思うのではすばが 金額含め圧倒的に有利に感じてしまいます。 一般的なそれぞれの特徴をご教示いただけると助かります。 よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 小モジュール歯車の噛み合いの乗り上げ
モーターの回転を小モジュールの歯車をかいして 回転した歯車が斜面に沿って、軸方向に動く機構 になっているのですが、軸方向のストッパーに 突き当たった時に、ギアが噛み合い反力により 軸間が押し広げられてしまいます。 ストッパーに当たってから、無理矢理回され ギアの噛み合いが歯先に寄っていき、軸間が 広がって行き、ギアが回らなくなります。 モジュール、軸間などの諸元により、広がり易さ が変化するのでしょうか？ m=1.15、圧力角=20° です。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 転位歯車の歯先円直径
１対の転位平歯車で、１方の歯車の転位係数によって、片方の歯車の歯先円直径が変わるのはなぜでしょうか？それとも私の勘違いなのでしょいか。 ご教授願います。 例として Aの歯車は A1:m=1 α=20°z1=20 χ1=0.2 A2:m=1 α=20°z2=40 χ2=0.2 この時のA1の歯先円直径は 噛合い圧力角 invα'=2tanα（χ1+χ2)/(z1+z2)+invα =0.019757 噛合い圧力角 α'=21.89° 中心距離修正係数 y=(z1+z2)/2(cosα/cosα'-1) =0.508 歯末のたけ ha1=(1+y-χ2)m =1.308 歯先円直径 OD1=zm+2ha1 =22.616 Bの歯車はA2の転係数を-0.2としたもの（χ1=-χ2） B1:m=1 α=20° z1=20 χ1=0.2 B2:m=1 α=20° z1=40 χ1=-0.2 χ1=-χ2 → α=-α' → y=0 歯末のたけ ha1=(1+y-χ2) =1.2 歯先円直径 OD1=zm+2ha1 =22.4 計算式は（ＫＨＫ）のカタログの資料を参考にしました。 このようにA1とB1は同じ数値の歯車ですが、相手歯車によって歯先直径が変わってしまいました。これはどうしてかご教授お願いします。 それとも私の勘違いでしょうか。 記入ミスがありました。 B2:m=1 α=20° z1=40 χ1=-0.2 は下記の間違いでした。訂正いたします。 B2:m=1 α=20° z2=40 χ2=-0.2 また記入ミスがありました。 χ1=-χ2 → α=-α' → y=0 は下記の間違いでした。たびたびで申し訳けありません。訂正します。 χ1=-χ2 → α=α' → y=0
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- 歯車バックラッシュの計算方法
平歯車のガタ量について、歯車回転方向で何度になるか求めたいです。 計算式の導出は可能かと思いますが、まずはどこかに式が出ていないか探しています。 無いでしょうか？ 現在は、仕方ないので３次元ＣＡＤでインボリュート歯車モデルを作って、アセンブルして、測っています。 たとえば、モジュール1,歯数28,圧力角35度で、軸間を0.1mmあけてみると、おおよそ0.57度のガタが得られました。
- 締切済み
- その他（開発・設計）
- 歯車の静穏設計
お世話になります 試作機の評価段階でギヤノイズでNGとなってしまいました 回転数300rpmあたりでノイズが響きだすような状態です モータはブラシレスDCモータで低速駆動ですので 振動もほとんどないと考えています 構造はシンプルな歯車２つのギヤユニットです モータ軸に標準平歯車を直結して伝達 材質 アルミ モジュール m=0.5 速比 2:1 中心距離 30 モータ回転数 10～1500rpm そこで材質をプラスチック（POM）に変えて 歯を小さくしてみた（m=0.3）ところ 騒音は多少静かになりましたが回転数を上げて 600rpmを超えたところで 同レベルの騒音に達してしまいました。 今、どうしたらよいか迷っています。 ヘリカルギヤ（m=1とする）がかみ合いがなめらかで、騒音に有効だと いうことですが、どれくらい有効なのかよくわかりません。 調べたり、業者へ相談もしてみましたが、 このあたりは経験則のようで、回答は得られませんでした 作業アームロボットなど高速で静かな駆動音が 実現できたらと思っています 他にも良い方法があるというご意見でも結構ですので アドバイスをお願いいたします
- ベストアンサー
- その他（開発・設計）
- ハスバ歯車の外径を小さくしたいのですが
ハスバ歯車の外形寸法を小さくするために、低歯にしようと思っています。事情により歯車間の中心距離は変えることができません。 歯車緒言は ・大歯車 ｍ４ ｚ５４ ネジレ１５° ・小歯車 〃 ｚ２８ 〃 これの大歯車の半径をできれば１．５２ｍｍ小さくしたいのですが可能でしょうか また、どの程度まで小さくできるか、モジュール、歯数などとの関係があれば教えてください また、北部九州近県で良いギヤ加工屋さんあれば紹介してください
- 締切済み
- その他（開発・設計）
お礼
回答ありがとうございます。 ＞＞回転軸と歯車のピッチ円との同心が狂っている たしかにありそうです。今回の事案に対しても理解ができます。 この場合の解決方法はどうすべきなのでしょうか？ 何かアドバイスあればご教示いただきたいです。