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車両部品、自動車部品、トランスミッション装置、ギアシステム、減速ギア

 

ウォームギアの直径を推定する方法

この記事では、デュプレックス型、シングルスロート型、アンダーカット型のウォームギアの特性と、ウォームシャフトのたわみ解析について説明します。さらに、ウォームギアの直径の計算方法についても解説します。ウォームギアの機能についてご不明な点がある場合は、下記の表をご参照ください。また、ウォームギアの動作を左右する重要なパラメータがいくつかあることを覚えておいてください。

デュプレックスウォームギア

複式ウォームギアセットは、精密な角度と高いギア比を維持できるという特長があります。ギアのバックラッシュは複数回調整可能です。ウォームシャフトの軸方向位置は、ハウジングのネジを調整することで決定できます。この機能により、ウォーム歯ピッチとウォームギアの噛み合いにおけるバックラッシュを低減できます。この機能は、ギア選定においてバックラッシュが重要な要素となる場合に特に役立ちます。
The standard worm equipment shaft requires considerably less lubrication than its twin counterpart. Worm gears are hard to lubricate due to the fact they are sliding relatively than rotating. They also have less relocating elements and fewer points of failure. The disadvantage of a worm gear is that you can’t reverse the course of power due to friction amongst the worm and the wheel. Because of this, they are ideal utilised in machines that run at low speeds.
Worm wheels have teeth that sort a helix. This helix generates axial thrust forces, relying on the hand of the helix and the direction of rotation. To handle these forces, the worms need to be mounted securely using dowel pins, action shafts, and dowel pins. To avert the worm from shifting, the worm wheel axis must be aligned with the center of the worm wheel’s confront width.
CZPTデュプレックスウォームギアのバックラッシュは調整可能です。ウォームを軸方向に移動させることで、所望の歯厚を持つウォーム部分がホイールに接触します。その結果、バックラッシュを調整できます。ウォームギアは、回転テーブル、高精度反転装置、および超低バックラッシュギアボックスに最適な選択肢です。軸方向のバックラッシュ調整はデュプレックスウォームギアの大きな利点であり、この機能により組み立てプロセスが簡単かつ迅速になります。
ギアセットを選ぶ際には、寸法測定と潤滑手順が非常に重要です。注意を怠ると、ギアが破損したり、バックラッシュが不適切なギアになってしまう可能性があります。幸いなことに、ウォームギアの歯の接触とバックラッシュを適切に維持し、長期的な信頼性と性能を確保するための簡単な方法がいくつかあります。他のギアセットと同様に、適切な潤滑を行うことで、ウォームギアの寿命を延ばすことができます。

単喉虫装置

Worm gears mesh by sliding and rolling motions, but sliding contact dominates at high reduction ratios. Worm gears’ efficiency is limited by the friction and heat created for the duration of sliding, so lubrication is necessary to maintain optimum effectiveness. The worm and gear are generally manufactured of dissimilar metals, this sort of as phosphor-bronze or hardened steel. MC nylon, a synthetic engineering plastic, is frequently used for the shaft.
ウォームギアは電力伝達において非常に高い生産性を誇り、様々な種類の機械や製品への適用が可能です。低速かつ高トルクという特性から、動力伝達用途において広く利用されています。片側スロート型ウォームギアは組み立てと固定が容易です。両側スロート型ウォームギアは、各ウォームギアにそれぞれ専用のシャフトが1本ずつ必要となります。どちらのタイプも高トルク用途に適しています。
ウォームギアは、その低速性とコンパクトな設計から、電力伝送用途で広く利用されています。ギアと相手面間の準静的荷重分担を計算するための数値設計が作成されました。影響係数法を用いることで、ギア表面の変形と相手面の近接接触を迅速に計算できます。その結果、片側スロートのウォームギアは、電動モーターを駆動するために必要な動力を低減できることが示されました。
摩擦によって引き起こされる摩耗に加えて、ウォームホイールにはさらに摩耗が生じる可能性があります。ウォームホイールはウォームよりも柔らかいため、摩耗の大部分はホイールで発生します。実際、ウォームホイールのエナメルの数は、そのねじ山の数と一致してはなりません。単孔式ウォームギアシャフトは、機械の性能を最大35%まで向上させることができます。さらに、運転コストを削減することもできます。
ウォームギアは、ウォームホイールとウォームギアの直径ピッチが完全に一致する場合に使用されます。各ギアの直径ピッチが同じであれば、2つのウォームは適切に噛み合います。さらに、ウォームホイールとウォームは、専用のネジで互いに接続されます。このネジはハブに挿入され、ロックナットで固定されます。

アンダーカットウォームギア

Undercut worm gears have a cylindrical shaft, and their teeth are formed in an evolution-like sample. Worms are created of a hardened cemented metallic, 16MnCr5. The amount of equipment enamel is determined by the stress angle at the zero gearing correction. The enamel are convex in standard and centre-line sections. The diameter of the worm is identified by the worm’s tangential profile, d1. Undercut worm gears are used when the amount of tooth in the cylinder is huge, and when the shaft is rigid enough to resist abnormal load.
The heart-line distance of the worm gears is the distance from the worm centre to the outer diameter. This distance has an effect on the worm’s deflection and its security. Enter a specific value for the bearing length. Then, the computer software proposes a variety of suitable remedies dependent on the variety of enamel and the module. The desk of solutions consists of a variety of possibilities, and the picked variant is transferred to the primary calculation.
A strain-angle-angle-compensated worm can be made using single-pointed lathe resources or conclude mills. The worm’s diameter and depth are affected by the cutter utilised. In addition, the diameter of the grinding wheel determines the profile of the worm. If the worm is cut as well deep, it will end result in undercutting. Even with the undercutting chance, the style of worm gearing is versatile and permits significant freedom.
ウォームギアの減速比は非常に大きい。わずかなエネルギーで、ウォームギアは速度とトルクを大幅に減速できる。これに対し、従来のギアセットでは、同じ減速比を得るために多くの減速を行う必要がある。ウォームギアには多くの欠点もある。ウォームとホイール間の摩擦により、ウォームギアは動力の方向を反転させることができない。ウォームギアは動力の方向を反転させることはできないが、ウォームは一方の経路から他方の経路へ移動する。
The approach of undercutting is carefully relevant to the profile of the worm. The worm’s profile will fluctuate relying on the worm diameter, guide angle, and grinding wheel diameter. The worm’s profile will alter if the producing approach has taken off material from the tooth foundation. A modest undercut reduces tooth energy and lowers make contact with. For scaled-down gears, a minimal of fourteen-1/2degPA gears must be used.

ウォームシャフトのたわみの調査

ウォームシャフトのたわみを解析するために、まず最大たわみ量を算出しました。たわみ量は、オイラー・ベルヌーイ法とティモシェンコせん断変形を用いて計算しました。次に、CADソフトウェアを用いて慣性モーメントと横断面の領域を計算しました。本研究では、この計算結果を用いて、得られたパラメータを理論値と比較評価しました。
We can use the resulting centre-line distance and worm gear tooth profiles to determine the essential worm deflection. Utilizing these values, we can use the worm equipment deflection analysis to ensure the correct bearing dimensions and worm gear tooth. Once we have these values, we can transfer them to the major calculation. Then, we can determine the worm deflection and its security. Then, we enter the values into the acceptable tables, and the resulting options are automatically transferred into the primary calculation. Nonetheless, we have to hold in mind that the deflection value will not be deemed protected if it is greater than the worm gear’s outer diameter.
ウォームシャフトのたわみを調査するために、4段階の方法を採用しています。まず、有限要素法を用いてたわみを計算し、実験的に検証したウォームシャフトを用いてシミュレーションの有効性を評価します。最後に、シャフトの形状を考慮せずに、15歯のウォームギアを用いてパラメータレポートを作成します。この段階は、調査の4段階のうちの最初の段階です。たわみが計算できたら、シミュレーション結果を用いて、設計を改善するために必要なパラメータを決定できます。
ウォームシャフトのたわみを計算する方法を用いることで、ウォームギアの有効性を把握できます。ギアの有効性を向上させるためのパラメータは数多くあり、例えば、構成部品や形状、潤滑剤などが挙げられます。さらに、ベアリングの故障によるベアリング損失を低減することも可能です。オプションメニューでは、ウォームシャフトの支持方法を選択することもできます。理論セクションでは、さらに詳しい情報を提供しています。