• 締切済み
  • 困ってます

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。

noname#230358
noname#230358

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数6
  • 閲覧数1221
  • ありがとう数5

みんなの回答

  • 回答No.6
noname#230359
noname#230359

>歯車での駆動を伝達した場合のトルク変動 2.でギヤと軸の形状図、トルクリップルの何が問題なのか分りませんが、歯車伝達機構として申し上げます。 インボリュート歯車としてAさせていただきます。QのAになっているか?ですが、ハスバ歯車に若干関係した者のコメントです。 下記URLを見つけました。その図14を設計の良し悪しの判定基準としていました。 http://www.pml.mech.kit.ac.jp/kges/paper/paper01.html  トルク変動の測定は、歪ゲージ+リングゲージのトルク変換機で、流体機械のトルク測定をしていました。 トルクは、駆動側、被駆動側、総ての影響を受けます。インボリュート歯車は、基礎円の接線に荷重が作用しますので、基本的にはトルク変動のない伝達機構です。変動は、かみ合い部の接触半径の変化、歯先、歯元厚みの変化により歯のたわみが変化することによります。ハウジングも含めた各種誤差補正(穴、軸、隙間の加工、組み立て誤差)のための歯のクラウニングや歯形修正で、インボリュート歯形ではなくなります。歯のたわみも歯先と歯元では異なります。これらの構造、機構的問題は、ハスバ、小モジュール化でかみ合い歯数の増加を計ろうとしますと、曲げ強度不足となります。最適値を求めるのが設計です。鉄製歯車といえ、荷重が作用すれば変形します。ベアリングでは”ころ軸受の対数クラウニングとその最適化手法”が実施されています。ギヤでもハウジングの公差も含め最適クラウニングや歯形修正、モジュール、歯幅、温度、粘度等総ての因子を絡めた最適設計ができれば、静かで高効率な歯車装置が安価に設計製作出来たら?。 さて”GT-R"という国産車のミッションはいかにして設計製造されているのだろう?人間ってすごい。この車は某会社の技術の結晶か?培われ技術が一般車等にどのように波及されたか知る由もないが、成果主義で技術開発がなおざりにされないことを祈ります。人生は1度きりです。どうぞ悔いのない人生とご健康を祈念いたします。誤字脱字はご勘弁ください。ご参考になれば幸いです。退職老人より

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 歯車

    駆動機械:三相交流モータ 被動機械:送風機(負荷変動の少ない機械) モーターの定格出力と回転数:P[kW],n[rpm] 減速比:i 歯車形状:平歯車 軸受寿命:2万時間以上 歯車箱:鋼板ボルト締め構造 これをもとに モーターの定格出力から駆動軸、被駆動軸の太さを計算して仮決めするのと 軸端を短軸端として、トルクのキーの計算する計算式がわかりません。 誰か親切な方教えてください

  • 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。

  • 平歯車の伝達効率について

    平歯車を30個くらい連結して、使おうと考えています。全て同じものです。 歯車→遊び歯車→歯車→遊び歯車・・・歯車となっています。 単純に最初の歯車を回したときに発生したトルクが最後の歯車にも伝わると思ったのですが、伝達効率でトルクが減少していることを考慮していませんでした。 その場合最後の歯車に伝わるトルクの計算はどのようにやるのでしょうか。

  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

力×速度=運動量が一定。 速度=距離÷時間。 回転物は、力に相当するのがトルクで、速度に相当するのが回転数。 運動量が一定=トルク×回転数なので、回転数の増減にトルクは反比例する。 周速度が一定で回転数が変化する、回転数が一定で周速度が変化するの見極めと計算処理ができれば対応ができます。 回転数が一定で周速度が下がる(同じ軸上で径が小さく)場合には、トルクが大きくなる。 これは、バットのヘッドとグリップを各々が握って廻す場合、ヘッド(径が大きい方)が有利。 ヘッド側に加えた力と釣り合うグリップ側の力は、ヘッド側に加えた力より大きいからです。 正確には、摩擦係数が同じなら、(ヘッド側径÷グリップ側径)だけ力が大きくなります。 周速度が一定で回転数が変化するは、原則2軸の歯車構成。 回転数が一定で周速度が変化するは、原則1軸の歯車構成。 以上で、確認ができます。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご説明有難うございました

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

歯車動力伝達に伴い、原理的に起こるトルクリップルのこと言ってる? 伝達トルク一定の時計用歯車の研究 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/30/352/30_352_385/_pdf

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご説明有難うございます。 トルクリップルのことを考えていました。 みなさん、どのような計算を行われているのか。 みなさんのご説明を確認しますと、細かく考えすぎていたようです。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

一般的には↓urlにあるように、伝達馬力が決まっているとした場合においては歯車を介して減速して回転数が減少すればトルクは比例して増加する訳なのです 簡単に言うと・・・↓↓url 恐らく、こういうことを聞きたいのかなぁ~??

参考URL:
http://keisan.casio.jp/exec/user/1471219274 http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No10/Statics10.htm

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご説明、有難うございます。 URL確認します。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

回答(1)さんの内容に加えて、 負荷(従動側)にはイナーシャがありますから、回転速度にむらがあれば 伝達するトルクに変動が生じる原因になります。 原動側の回転速度が一定であって、歯車の歯形が理想的(インボリュート)で、噛み合わせが理想的であれば、従動側の回転速度にむらは生じません。 しかし現実には、歯車の歯形には理想的な形状からずれがあり、噛み合わせ も理想的な状態からのずれがありますので、従動側の回転速度にむらが生じ 伝達するトルクに変動が生じる原因になります。 長期間使用して、摩耗が進行すれば、歯形及び噛み合わせともに理想状態 からずれていきますので、トルク変動が大きくなる可能性があります。 細かいこと言えば、歯車の歯面に伝達力が加われば、無負荷状態では理想 歯形であっても、力によって(弾性)変形して従動側の回転速度にむらが 生じる原因になります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答有難うございます。 かみ合わせのずれ、ギアのガタなど、どのように計算すべきか考えていました。 細かいことを考えすぎていなようです。 もう一度、よく考えます。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

何のトルク変動? 負荷は何でしょう? http://cyclo.shi.co.jp/apps/power-calculation/ http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/selection/ http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/ex/select/sizing/capa/index.html トルクは負荷が有って初めて発生します、無負荷ではトルクは有りません まさかの負荷無しのギア単体? <基本的にトルク変動は存在しません トルク変動どころかトルク自体が存在しません <ゼロ固定です 厳密には効率とか摩擦損失とか空力損失とかで発生するトルクは存在するけど <無負荷トルク >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。 トルク変動=負荷変動です ↑のリンク先でのコンベアの事例ではコンベアに載ってるワーク質量とコンベア速度で決まります ワークを追加したり減らしたら それがトルク変動です >2.ギアと軸の形状図があれば計算できますか。 ギア単体でのトルク変動は存在しません あるのはギア効率か損失です

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答有難うございます。 トルクを固定させ、ギアでトルク伝達された部分のトルクはどのような計算で求められるかを考えていました。

関連するQ&A

  • 歯車の回転数の計算について

    参考URL(png)の図で歯車Fの回転数を求めたいと考えております。 図がわかりにくいので補足させていただくと ・ギアBとCは同じ軸上にあります ・ギアCとDはねじれ歯車です 減速比は被駆動÷駆動の歯数で計算すると理解しています。 なのでFの回転数を求めるには、モーターが2600rpmとすると 減速比が(58÷1)☓(18÷18)☓(40÷30)=77.3 Fの回転数は2600÷77.3=33.6rpm と考えてよいでしょうか? http://www.fastpic.jp/viewer.php?file=5760492621.png

  • 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。

  • 遊星歯車減速機の伝達力について教えてください

    歯車伝達で大径歯車(入力)側から小径歯車(出力)を伝達をすると 回転速度が増速され分、トルクも径の比率分大きな力が必要です。 遊星歯車減速機を反対に使用した場合に本来出力軸側である側を 入力軸とし、反対側を出力軸とした場合、歯車伝達機構より大きな力 が必要(損失が大)である感覚があります。 遊星歯車減速機を増速機として使用する場合、どう計算すれば良い のでしょうか?

  • 軸受と歯車の計算方法

    歯車の話と、軸受けについてです。 キー溝のある場合の軸の強度を計算して、駆動軸と被駆動軸の太さを決定するまたねじり剛性を考える場合の計算方法教えてください。 また歯車の強度計算方法を教えてください。 自分は、まだ勉強を始めたばかりの高校生です。 これから基礎的なことを学んで頑張りたいと思っています。 みなさんどうぞよろしくお願いします!

  • 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。

  • 駆動トルク 計算

    お世話になります。 駆動トルクの計算についてご教授下さい。 D=Φ1500 W=15tonの鋼製円筒物をΦ300MCナイロンローラで回転させたいと考えています。円筒物はローラにて両端支持(それぞれ2個のローラ上に45°程度の角度で積載)させ、支持片側に駆動モータ(チェーン駆動)で回転させる機構です。溶接などに使うターニングローラ機の様なものです。 計算にて分からない点は、 ?円筒物の慣性モーメント(イナーシャ)を求め、そこからモータ駆動トルクをどの様に計算しますでしょうか? ?円筒物の回転数は4rpm(12m/min)程度と遅く、加速時間の制約は特にありません。機械の種別により違うと思いますが一般的にどの程度を目安としていますでしょうか? ?ローラが回転する際、円筒物との摩擦により滑ったりする可能性があるかと思います。伝達効率が1というわけではないと思いますが、摩擦係数から伝達効率への換算はどの様にすればよいのでしょうか? また、MCナイロン vs 鉄鋼製の伝達効率の目安が分かりましたら併せてお願いいたします。 以上、初歩的な問題かもしれませんが、アドバイスのほど、御願い致します。

  • トルク計算

    トルク計算で困っています。 多軸のドリルを1つモーターを使用して穴あけする場合、1軸に作用するトルクを計算したいのですが? (条件) モーター:0.75kW,回転数:3000rpm 軸数:6軸,回転数:3400rpm ギヤを介して伝達(ギヤのロス・実際の負荷率は無視します) (計算式) 6軸同時に穴あけした場合:(9550×0.75/3400)/6≒0.35Nm 1軸のみで穴あけした場合:(9550×0.75/3400)≒2.1Nm 上記計算であっているのでしょうか?よろしくお願いします。

  • ギア列の負荷トルクについて

    ギア列の負荷トルクについて質問です。 入力側のギア(1)の歯数15 アイドラギアが段ギアで、入力ギアに噛み合うギア(2)の歯数30 アイドラギアの出力側のギアに噛み合うギア(3)の歯数10 出力側のギア(4)の歯数20 のような駆動列があったとします。 ※モジュールは全て同じとします 出力ギアの軸上負荷トルクは、 30/10×10/20=3/2倍 でいいんでしょうか? では、アイドラギアの軸上負荷トルクは、どうなりますか? 30/10=3倍でいいんでしょうか? なんか感覚的には、次の(3)と(4)を無視しているような気がしてしっくりきません。 ご教授宜しくお願い致します。

  • インボリュート歯車の圧力角について

    歯車の勉強を始めたばかりで、圧力角についてなかなか理解できません。 質問1.「圧力角20°」というのは結局のところ、     力のかかる向きが「軸と軸を結んだ線」に対して「直角から20°傾いている」     という事なのでしょうか? もしそうである場合、 質問2.どのような噛み合い状態でも常に「力の向きが直角から20°傾いている」のでしょうか? 質問3.トルクの伝達という観点で見ると直角に近い方が効率がよい気がしますがそうなのでしょうか? 以上教えてください。

  • 平歯車(ギア)の伝達効率及び噛合い率に関して

    平歯車の伝達効率及び噛合い率に関して計算方法がわかりませんので計算式 を教えてほしいです。転位係数の算出方法がネックになっています。 現象:軸間距離を離すと伝達効率が落ちる90%→70% 考察:噛合い率と伝達効率に関係性があるのではないか? 一般的にインボリュート歯車では軸間距離での変化を抑えるために使用されていると思っているのですが、実際伝達効率が落ちています。 参考: 材料:POM モジュール0.4 小歯数:13 大歯数:25 軸間距離:15.3→15.5mm(変化量0.2mm実測)