• ベストアンサー
  • 暇なときにでも

歯車の許容トルクって、伝わってくるトルクですか?

歯車の曲げ強さ、許容トルクの計算(JGMA)をしたところ 許容トルクは 小歯車350Nm 大歯車1150Nm となりました。(安全率1.2) 今回実際にかかるトルクは、ギアの減速比(Z25/Z71)から求めると、 小歯車300Nm 大歯車852Nm でした。 だから問題ないと判断しようと思ったのですが、ふと考えたら、大歯車の852Nmのトルクは、小歯車にぶつかるのだから、小歯車も852Nmに耐えれるものにするべきでは、と感じたのですが。どうなのでしょうか?よろしくお願いいたします。

noname#230358
noname#230358

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数6
  • 閲覧数1842
  • ありがとう数5

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

大歯車と小歯車がぶつかる・・・・表現は過激ながら、ぶつかるチカラは同じです。   トルク = チカラ × 半径 なので大歯車の方がトルクは大きくなる。 歯に掛かるチカラは同じなので、寿命は大小とも同じかというとさにあらず。 小の方が回転数が増え摩耗が激しいのと、歯元が痩せる傾向(アンダーカット)にあり折れやすいがプラス転位で避ければ大に近づく。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

理解できました。感謝申し上げます。

その他の回答 (5)

  • 回答No.6
noname#230359
noname#230359

トルクはトルク 力は力です 破壊はその部分にかかる圧力です ういきの http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%AF%E8%BB%8A 動いてる歯車を見ればわかると思います 力はつりあっています ロックしてしまった場合 モーメントがそのまま効いてしまいます その場合はぐるま交換は大変なので カップリングを 破壊させます http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=IE0004&wid=301377&target=knowledge

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

伝達動力が決まれば↓URLのように、トルクx回転数の比は変わらないのです。 従って小歯車300Nm 大歯車852Nm も ギアの減速比(Z25/Z71)と整合性がある 貴殿の出した結論で良いのだろうと私は思う。(機械効率は此処では考えない) 歯車許容トルク計算した結果が、要求される・今回実際にかかるトルクよりも 大きくなるのは当然のことで、そうなる様に歯幅を決めるのだから妥当です。 回答(3)さんの追記は、意味不明であるというか、何かまた勘違いしている。 ↓↓URL「機械技術者の自己啓発支援講座(目次)」は機械設計士の基本です。 すべて理解し自分のものにしなければ、自在に使いこなし実務では使えない。 本来は仕事で使う前に学校で此処らは覚えておなければならないと思うけど。 私の回答は随分と省略したものですが↓URLは貴殿にとって参考になるだろう。 歯車に働く力である接線力は圧力角と関係し、それが軸の曲げ応力となります http://www.cct.ac.jp/mech/gearreducer/spar.pdf3 >歯車の許容トルクって、伝わってくるトルクですか? いやぁ、今やっと何が疑問なのか分かった気もします。。。 歯車の許容トルクとは、設定した歯車が伝えることが出来る安全と思われる、 トルクのことを言います。つまり、そのトルクまで耐えられると言えば早いか

参考URL:
http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No10/Statics10.htm http://washimo-web.jp/Technology/Statics/StaticsIndex.ht

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

色々と有難うございました。理解できました。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

違った角度からのダブルチェックを先ずしましょう。 歯車やタイミングベルトのプーリーのカタログには、伝達可能な動力記載があるので、 それと活用して、ダブルチェックしましょう。 伝達なのうな動力は、回転数記載があれば、伝達可能なトルクとなり、貴殿が知りたい 内容となります。 (回転数×トルク×定数=動力となるから、回転数が解れば、対トルク計算が可能です) さて、質問の内容ですが、 ? トルクは、歯車の中心から、ピッチ円までの距離(半径)×伝達力です。 ? 歯車の曲げ強さは、歯自体の曲げ強さで、基本的にはモジュールと歯幅で決まります ですから、?で確認するより、?で確認するもので、経験上大歯車も小歯車も、モジュール と歯幅が同じと推測するので、問題がありません。 機械工学的に云えば、歯の曲げ強さ ≒ ピッチ円上に掛かる力 となり、 (歯曲げ強さ≒ピッチ円上に掛かる力)×(大歯車ピッチ円直径÷2)=大歯車許容トルク1150Nm (歯曲げ強さ≒ピッチ円上に掛かる力)×(小歯車ピッチ円直径÷2)=小歯車許容トルク350Nm となるからです。 只、気になるのが、 > 許容トルクは 小歯車350Nm 大歯車1150Nm となりました。(安全率1.2) にての 350Nm÷1150Nm=0.3043  と、 > 今回実際にかかるトルクは、ギアの減速比(Z25/Z71)から求めると、 の減速比 25T/71T   (古いおじさん達は、Tを丁と呼び、歯数を表します) 25T/71T = 0.352 と合わないことです。 些細なことですが、やはり気になります。 

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

よく理解できました。いろいろと有難うございました。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

大小歯車のかみ合わせ伝達により軸の回転速度を減速させて、 その分、大歯車側のトルクが反比例して大きくなるので、当初 の考え方でよいと思います。 あとはプロの機械設計技術師にバトンを渡します... N:回転速度 min-1 T:トルク N・m P:定格出力 kW とすると P=T×(2 πN/60)÷1000 小歯車の軸にモータがついて、モータ出力により大歯車の軸にかかる 負荷に対して仕事を行なうと考えます。 小歯車軸と大歯車軸でのアウトプット出力は同じで、大歯車軸の方が 回転速度Nが小さいので、その分トルクTが大きくなる、と考えれば 分かりやすいでしょう。 (結果的には、減速比=刃数比=歯車の大きさ比に依存する訳です)

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

いろいろと有難うございます。 回転数とトルクはよく使うのですが、私は出力とか仕事って強度計算とかでまだあんま使わないし、イメージできなくてよく分からないんですよね。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

>大歯車の852Nmのトルクは、小歯車にぶつかるのだから、小歯車も852Nmに耐えれるものにするべきでは 大歯車と小歯車の接触する位置に掛かる力の大きさをF, それぞれのの接触位置までの半径をRとrとすると、 トルクの大きさは、RFとrFになります。 半径が R>r ならば、トルクの大きさも RF>rF なので 大歯車の許容トルクは小歯車より大きく設計しなければなりませんよ。  

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

なんとか理解できました。有難うございました。

関連するQ&A

  • モーターギアのトルクを省スペースで稼ぎたい--平歯車?カップリング?

    こんにちは。 モーターギア(出力)の許容トルクは1Nm、負荷トルクは3Nmです。 たとえば平歯車を使えば3倍くらいはゆうに稼げますが、スペースがかかってしまうような気がします。 そこでずっと調べていたのですがカップリングというものを使用すると大きめのシャフト径を反対側に連結できるようです。しかしこれも軸方向にスペースが取られそうな気がします。 可能であればモーターギアの出力シャフトにすっぽり取り付けそのまま同一の軸で回転できるような何かがあればいいなと思うのですが・・・それが何だか分かりません。ご教授願えると幸いです。

  • 歯車とトルク変動

    歯車での駆動を伝達した場合のトルク変動の考え方、計算方法がわかりません。 教えてください。 1.どのようなメカニズムでトルクが変動するのでしょうか。 2.ギアと軸の形状図があれば計算できますか。   また、目安となるものがあるのでしょうか。

  • 減速機周辺に発生するトルク

    たとえば、速比10の遊星歯車減速機で出力側500Nmの負荷で回転させるとします。 固定された減速機に入力側から50Nmのトルクを入力します。 この時に減速機内で遊星歯車が回転することによって内歯車に反作用が発生します。 そうなると減速機全体が回転しようとし、減速機を固定している台にトルクが発生すると思うのですが、この時台に発生するトルクは50Nmでしょうか?500Nmでしょうか? それとも私の考えは見当違いなのでしょうか? よろしくお願いします。

  • モーターのトルクの計算

    3000rpmで出力30kwの性能を持つモータの電気自動車がある。主軸のギア比1:8の歯車で減速してタイヤに結合しているとする。3000rpmでのモータのトルクはいくらか? また、タイヤ半径50cmだと走行速度と推力はいくらか。 という問題があるのですが何から手をつけてよいのかわかりません。 トルクの単位は[Nm]だから力とか長さとかが関係してないと分からないのでは?と疑問です。 教えてください(._.)

  • 平歯車の熱処理について

    平歯車の熱処理として窒化+高周波焼入れの物を調べています。 歯車の強度計算はJGMA401-01およびJGMA402-01にて行っていますが、 複合熱処理となった場合、許容歯元曲げ応力や許容ヘルツ応力はどのように見ればいいでしょうか? もしくは歯車の複合熱処理に関するいい文献をご存じないでしょうか? いろいろと探してみたのですが分かりませんでした。 それと窒化+高周波焼入れは順番として窒化後高周波焼入れでしょうか? 逆のパターンはあるのでしょうか? 調べている目的は、硬質クロムメッキの代わりに窒化はどうか?というところです。真空内で使用するため、何かしら表面処理をして錆防止をしたいのです。グリスはフッ素系の物を薄く塗る程度です。 ご教示の程よろしくお願いいたします。

  • トルクについて

    コンベアの駆動トルクについて 1/300の減速機の出力トルクが2330N.m 減速機側スプロケットが 歯数20 コンベア側スプロケットが 歯数40 の時減速機の許容トルクは 2330x(40/20)=4660N.m で良いでしょうか。

  • 歯車の規格について

    歯車の規格についてご存知の方がいらっしゃったら教えてください。 JGMA規格のJGMA 116-02に相当する中国の歯車規格はあるのでしょうか。 上記の規格で設計した歯車を、中国の外注先で検査する方法で苦慮しております。どうぞよろしくお願いいたします。

  • 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。

  • 歯車

    モーター(ミニ四駆用のようなとにかく小さな物)を使って重さ50kg位の物を持ち上げたいのですが、可能でしょうか? もちろん、モーターそのままでは、無理でしょうから、歯車を使って、大きい歯車、小さい歯車の組み合わせ次第では、100kg、200kgでも持ち上げる事は、可能でしょうか? 減速比とかギア比とかまったく無知なためそこらへんのことがわかりません。

  • 歯車の歯面面圧評価

    ある減速機メーカーの計算書に歯面強度SF=許容応力/計算応力とSF=(許容応力/計算応力)^2 の2種類の記載がありました。両者の違いは前者がJGMAの計算。後者がAGMAの計算です。SF=許容応力/計算応力はなじみやすいのですが、SF=(許容応力/計算応力)^2はどのような意味を持つのでしょうか?ご教示お願いします。