ウォームギヤとラックアンドピニオンで重量物を昇降

質問

素人です。よろしくお願いします。
８０キロの重量物を減速比１／２０のウォーム、ウォームホイルを使い、その回転で平歯車を回し、ラックギヤに伝達して昇降機みたいなものを製作したいと思っております。ウォームにハンドルが付いており、ウォーム中心軸から１５０ミリのところに手回しハンドルを取り付けた場合、何キロの力で回す事になりますか。（バランサーウェイトを付けなかった場合）

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

データ不足です。
平歯車の仕様が明確でないと判りません。（モジュール＆歯数、又はピッチ円直径）

> ウォーム中心軸から１５０ミリのところに手回しハンドルを取り付けた場合
にて、廻す力（Ｆ）Nとすると、Ｆ[N]×150mm(半径)＝(Ｆ×150)N･mmのトルクがウォームギヤ
に入力されたことになります。

> 減速比１／２０のウォーム、ウォームホイールを使い
にて、ウォームホイールへ (Ｆ×150)N･mm×20＝(Ｆ×3000)N･mmのトルクが伝わったことに
なります。

> その回転で平歯車を回し、ラックギヤに伝達して昇降機みたいなものを製作
にて、ラックギヤへ (Ｆ×3000)N･mm÷(平歯車のピッチ円直径÷2)＝***Nの力が伝わる計算
になります。

参考ですが、
※ (平歯車のピッチ円直径÷2)は、平歯車のピッチ円半径
※ 平歯車の(モジュール×歯数)＝ピッチ円直径
となりますので、平歯車の前述情報が必要です。

あれれぇ～？？

上述に代入すれば、回答ができるように記述しています。
また、参考とURLで平歯車のモジュールと歯数からピッチ円直径が算出できる資料も。
これで、計算できないようでは、これからもう勉強が必要となりますね。
機械工学計算の基本的な内容だから。≪頑張ってください!!≫

後は、力の単位Ｎ(ニュートン)をkgに直すだけで、
(Ｆ×3000)N･mm÷(平歯車のピッチ円直径÷2)≧***Nを、
(Ｆ×3000)kg･mm÷(φ48mm÷2)≧80kg
Ｆ[kg]＝80kg×24mm÷3000kg≧0.64kgで、0.64kg以上が理論値です。

後は、他の回答者さんが記述の歯車伝達効率を考慮しますと、
※ ウォーム減速機は、
　 技術の森 過去ログ > No.19985やその資料の
　 http://www.makishinko.co.jp/pdf-manual/A1-A58_MA.pdf
　 から、バラツキが多いが50％程度として、
※ ラック＆ピニオンは、
　 95％
ととすると、0.64kg×(1/50％)×(1/95％) ＝1.35kg程度となります。

参考URL：

http://kousyoudesignco.dip.jp/mechanical-GEAR.html

お礼

ありがとうございました。
データ不足をご指摘でしたので、何も考えないで指示されたと思い
不足データを補足してしまいました。
すみませんでした。

補足

モジュール３のピッチ円直径４８ミリです。
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

ウォーム、ウォームホイルの平歯車とラックの伝達効率、平歯車のピッチ径
などのデータが不足しています。歯車伝動機構の力学は歯車や軸受メーカー
から技術資料が入手できます。ネットで調べてみてください。