実例 から 歯車装置 計 算 - nikkan...ここではiso 6336-3(2006)4)とjgma 6101-02...
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76 機 械 設 計
1.はじめに
本誌2018年11月号1)と12月号2)の連載記事では,外歯車の歯形係数の計算方法について,身近な表計算ソフトを用いることとし,計算手順としては,まず歯元すみ肉部の形状全体の姿と曲線の座標(rf,θf)を求め,その接線の歯の中心線とのなす角度が30°となる点の座標(XsFn,YsFn)から歯形係数を求める実例を紹介した。本稿は,内歯車を対象とし,すみ肉部を含めた歯の歯形全体の姿を図で確認しながら,歯形係数を計算する方法を,実例を交えながら紹介する。
2�.内歯車のすみ肉曲線全体の形状を見ながら歯形係数を計算する
2.1 内歯車の歯形係数の定義 内歯車の歯の曲げ強さについて,公称応力のための最弱断面の位置をどこにとるかについては,歯たけの中央付近が問題となる場合もある3)が,ここでは ISO 6336-3(2006)4)と JGMA 6101-02(2007)5)の考え方に従い,最弱断面は歯元のすみ肉部にあるとする。また,歯形係数を計算する際の荷重点の位置については,「(1)内歯車の歯先で考える方法」と「(2)かみ合う相手小歯車との,同時にかみ合う歯の対の数が一対である領域内の最も内側の点を最悪荷重点とする方法」があるが,本稿では,まずは「(1)歯先荷重」をとり,必要に応じて「(2)一対かみ合い領域の最も内側の点」
での歯形係数も考える。 負荷力が図1のように歯先に加わる場合の歯形係数5)を式⑴に示す。
YFa=6 hFa
mn cos αFan
( sFnmn)2 cos αn
⑴
ここで, YFa:歯先負荷に対する歯形係数 hFa: 曲げモーメントの腕の長さで,歯先でかみ
合っているときの作用線と歯中心線との交点から歯元最弱断面までの距離
mn:歯直角モジュール αFan: 歯先を通過する作用線と「歯中心線に直
交する線」のなす角 sFn:歯元最弱断面の弦歯厚
Y
(XsFn, YsFn)
φφ=60° φ
αFanFbtb
h Fa
sFn
rb2
Fc
基礎円
図1 負荷が歯先の場合の内歯車歯形係数の定義5)
エイチエイチ・メカニカル 平澤 博**ひらさわ ひろし:代表 造船会社にて船舶推進用大形歯車,ホーバ・クラフト動力伝達軸系,各種大形機械用歯車などの研究開発・設計に従事。岡山大学および岡山県立大学講師を歴任。博士(工学)
ピニオンカッタで歯切りされる内歯車のすみ肉曲線と歯形係数を表計算ソフトで計算する (前編)
特別解説
歯車装置の設計計算
から学ぶ実 例続・