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ウォームシャフトのたわみの計算

In this report, we’ll go over how to compute the deflection of a worm gear’s worm shaft. We will also examine the characteristics of a worm gear, which includes its tooth forces. And we will include the important qualities of a worm equipment. Go through on to understand more! Listed here are some factors to think about before getting a worm equipment. We hope you appreciate studying! Right after studying this post, you may be nicely-geared up to pick a worm equipment to match your needs.

ウォームシャフトのたわみの計算

この計算の主な目的は、ウォームのたわみを算出することです。ウォームは、歯車や機械製品を回転させるために使用されます。このタイプの伝動装置ではウォームが使用されます。ウォームの直径と歯の量を段階的に計算に入力します。すると、適切なオプションを含む表が画面に表示されます。表の入力が完了したら、メインの計算に進むことができます。エネルギーパラメータも変更できます。
ウォームシャフトの最大たわみは、有限要素法（FEM）を用いて計算されます。設計には、部品の寸法や境界条件など、いくつかのパラメータがあります。これらのシミュレーション結果は、対応する解析値と比較され、最大たわみが決定されます。結果として、ウォームシャフトの最大たわみを示す表が作成されます。この表は下記からダウンロードできます。また、さまざまなたわみ計算式とそのプログラムに関する詳細情報もご覧いただけます。
DIN EN 10084 で使用される計算手法は、16MnCr5 の硬化セメントウォームに依存します。次に、DIN EN 10084 (CuSn12Ni2-C-GZ) および DIN EN 1982 (CuAl10Fe5Ne5-C-GZ) を使用できます。その後、ウォームの歯幅を手動で入力するか、車両提案オプションを使用して入力できます。
Common strategies for the calculation of worm shaft deflection provide a excellent approximation of deflection but do not account for geometric modifications on the worm. Although Norgauer’s 2021 approach addresses these problems, it fails to account for the helical winding of the worm enamel and overestimates the stiffening effect of gearing. A lot more refined approaches are necessary for the productive design and style of thin worm shafts.
ウォームギアは、他の種類の機械装置に比べて騒音や振動が少ないという特徴があります。しかしながら、ウォームギアは、柔らかいウォームホイールに生じる摩耗量によって、その影響が最小限に抑えられることがよくあります。ウォームシャフトのたわみは、騒音や摩耗に大きく影響する要素です。ウォームギアのたわみの計算方法は、ISO/TR 14521、DIN 3996、およびAGMA 6022に記載されています。
ウォームギアは、精密な伝達比で設計できます。計算には、伝達比をギアボックス内のより多くの相に分割する必要があります。動力伝達の入力パラメータは、ウォームギアの材質だけでなく、ギア特性にも影響を与えます。より良い性能を実現するには、ウォームギアの材質が想定される条件に適合している必要があります。ウォームギアは、セルフロック機構を備えたトランスミッションです。
ウォームギアボックスには多くの機器要素が含まれています。全体の電力損失の主な原因は、ウォームシャフト上の軸方向質量とベアリング損失です。そのため、さまざまなベアリング構成が研究されています。1つは位置決めベアリングと非位置決めベアリングの構成です。もう1つは円錐ころ軸受です。ウォームギア駆動は、位置決めベアリングと非位置決めベアリングの場合に検討されます。ウォームギア駆動の評価には、X配置と4レベル接触ベアリングの調査も含まれます。

歯にかかる力がウォームギアの曲げ剛性に及ぼす影響

ウォームギアの曲げ剛性は歯にかかる力に依存します。歯にかかる力は電力密度の増加に伴って向上しますが、これはウォームシャフトのたわみの増加も招きます。その結果生じるたわみは、効率、負荷容量、およびNVH特性に影響を与える可能性があります。青銅材料、潤滑剤、および製造品質の着実な向上により、ウォームギアメーカーはますます高いエネルギー密度を実現できるようになりました。
標準的な計算手法では、歯がウォームシャフトに及ぼす支持効果を考慮しています。ただし、片持ちウォームギアは計算に含まれません。また、シャフトがウォームギアのすぐ隣に配置されている場合を除き、歯の位置は考慮されません。同様に、歯底径は等曲げ径として扱われますが、これはウォーム歯の支持効果を無視しています。
振動励起に対するSTEの寄与を推定するための汎用システムが提案されています。この結果は、噛み合いパターンを持つあらゆるギアに適用可能です。より正確な結果を得るために、エンジニアはさまざまな噛み合い戦略を検証することをお勧めします。歯の噛み合い面をテストする1つの方法は、有限要素法の応力およびメッシュサブルーチンを使用することです。このソフトウェアは、動的負荷条件下での歯の曲げ応力を評価します。
歯磨きと潤滑剤による曲げ剛性への影響は、ウォーム対の応力角を上げることで実現できます。これにより、ウォームギアの歯の曲げ応力を低減できます。別の方法として、負荷をかけた状態での歯面接触試験（CCTA）を実施する方法もあります。これは、ZC1ウォームギアのミスマッチを評価するためにも用いられます。この方法で得られた結果は、様々な種類のギアに広く適用されています。
In this study, we located that the ring gear’s bending stiffness is highly motivated by the tooth. The chamfered root of the ring gear is larger than the slot width. Thus, the ring gear’s bending stiffness differs with its tooth width, which boosts with the ring wall thickness. Moreover, a variation in the ring wall thickness of the worm gear leads to a higher deviation from the design specification.
ウォームギアの曲げ剛性に対する歯の影響を把握するには、歯根の形状を知ることが不可欠です。インボリュートエナメルは曲げ応力に弱く、強い負荷がかかるとひび割れを起こす可能性があります。歯の破損検査では、歯根の形状と曲げ剛性を判断することで、この問題を解決できます。最終製品において歯根の形状を最適化することで、インボリュートエナメルにかかる曲げ圧力を最小限に抑えることができます。
CZPTスパイラルベベルギア試験施設を用いて、歯にかかる力がウォームギアの曲げ剛性に及ぼす影響を調査した。この試験では、スパイラルベベルピニオンの複数の歯にひずみゲージを取り付け、静止状態から14400 RPMまでの回転速度で試験を行った。試験は最大540 kWの電力レベルで実施された。得られた結果は、3次元有限要素モデルの解析結果と比較された。

ウォームギアの特性

Worm gears are unique kinds of gears. They function a range of characteristics and programs. This write-up will look at the qualities and advantages of worm gears. Then, we will take a look at the common apps of worm gears. Let’s get a look! Just before we dive in to worm gears, let us review their capabilities. Ideally, you will see how functional these gears are.
A worm gear can obtain huge reduction ratios with minor energy. By incorporating circumference to the wheel, the worm can significantly boost its torque and lower its pace. Conventional gearsets need numerous reductions to obtain the same reduction ratio. Worm gears have fewer shifting components, so there are less locations for failure. Nevertheless, they can’t reverse the path of power. This is simply because the friction amongst the worm and wheel helps make it extremely hard to move the worm backwards.
Worm gears are commonly used in elevators, hoists, and lifts. They are specifically beneficial in applications the place stopping speed is crucial. They can be integrated with smaller brakes to guarantee security, but shouldn’t be relied upon as a major braking program. Generally, they are self-locking, so they are a good option for numerous applications. They also have many positive aspects, including elevated effectiveness and security.
ウォームギアは、特定の減速比を得るように設計されています。一般的に、モーターの入力軸と出力軸、および負荷の間に配置されます。2つの軸は、適切な位置合わせを確保するために、しばしば角度をつけて配置されます。ウォームギアのギア間隔は、フレーム寸法と同じです。装置とウォーム軸の中央間隔によって、軸方向のピッチが決まります。例えば、ギアセットを半径方向に配置する場合、外径を縮小する必要があります。
Worm gears’ sliding contact lowers performance. But it also makes certain tranquil operation. The sliding action restrictions the efficiency of worm gears to thirty% to fifty%. A number of techniques are released herein to lessen friction and to make great entrance and exit gaps. You are going to quickly see why they are this kind of a flexible choice for your demands! So, if you’re thinking about buying a worm equipment, make sure you read this article to find out far more about its traits!
図19および図20に、ウォームギア装置の一例を示す。この装置の別の実施形態では、単一のモータと単一のウォームギア153を使用する。ウォームギア153は、アーム152を駆動する装置を回転させる。アーム152は、レンズ／ミラーアセンブリ10を異なる仰角だけ移動させる。モータ制御装置114は、基準位置に対するレンズ／ミラーアセンブリ10の仰角を追跡する。
ウォームホイールとウォームはどちらも鋼鉄製です。とはいえ、真鍮製のウォームとホイールは真鍮製で、真鍮は黄色の金属です。潤滑剤の選択肢はより柔軟ですが、黄色の金属であるため添加剤の制限があります。プラスチックと鋼鉄のウォームギアは通常、軽負荷用途で使用されます。使用する潤滑剤はプラスチックの種類に依存します。多くの種類のプラスチックは、一般的な潤滑剤に含まれる炭化水素に反応するからです。このため、非反応性の潤滑剤が必要です。