プロ

ウォームシャフトのたわみの計算

In this report, we’ll go over how to calculate the deflection of a worm gear’s worm shaft. We are going to also examine the characteristics of a worm equipment, such as its tooth forces. And we are going to go over the essential attributes of a worm equipment. Go through on to understand more! Right here are some items to take into account prior to buying a worm gear. We hope you take pleasure in studying! Right after reading through this post, you will be effectively-outfitted to decide on a worm gear to match your demands.

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にもウォームが用いられます。ウォームの直径と歯数を計算式に入力すると、適切な解を示す表が画面に表示されます。表の計算が完了したら、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可能です。
最適なウォームシャフトのたわみは、有限要素法（FEM）を用いて計算されます。モデルには、部品の寸法や境界条件など、いくつかのパラメータが含まれています。これらのシミュレーション結果を対応する解析値と比較することで、最大のたわみを算出します。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適用方法に関する詳細情報もご覧いただけます。
DIN EN 10084 で使用される計算方法は、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。次に、ウォームの経験幅を、手動で入力するか、車両推奨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 very good approximation of deflection but do not account for geometric modifications on the worm. Whilst Norgauer’s 2021 approach addresses these problems, it fails to account for the helical winding of the worm teeth and overestimates the stiffening result of gearing. A lot more refined approaches are necessary for the efficient design of skinny worm shafts.
ウォームギアは、他のタイプの機械装置に比べて騒音と振動が低減されています。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かかる摩耗量によって、その性能が損なわれることがよくあります。ウォームシャフトのたわみは、騒音と使用状況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で確認できます。
ウォームギアは、正確な伝達比で製造できます。この計算では、伝達比をギアボックス内の複数の段に分割します。動力伝達の入力パラメータは、ギアリングの形状だけでなく、ウォームギアの材質にも影響します。より良い性能を得るには、ウォームギアの材質が、使用される環境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部品が含まれています。総動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分析されます。1つは位置決めベアリングと非位置決めベアリングの配置です。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点接触ベアリングの調査も含まれます。

歯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が高くなるにつれて向上しますが、同時にウォームシャフトのたわみも大きくなります。その結果生じるたわみは、効率、負荷容量、およびNVH（騒音・振動・ハーシュネス）特性に影響を与える可能性があります。ブロンズ材料、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電力密度を実現できるようになりました。
標準的な計算方法では、ウォームシャフトに対する歯の支持効果のみを考慮します。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、歯底径は等価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一般化された方法が提供されています。この方法は、噛み合いサンプルを持つあらゆる機器に適用できます。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方法を検討することをお勧めします。歯の噛み合い面をチェックする1つの方法は、有限要素の圧力とメッシュサブルーチンを使用することです。このソフトウェアプログラムは、動的質量の下での歯の曲げ応力を評価します。
歯磨きと潤滑剤が曲げ剛性に及ぼす影響は、ウォーム対のひずみ角を大きくすることで得られます。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。さらに別の方法として、負荷をかけた状態での歯面接触試験（CCTA）を実施する方法があります。これは、ZC1ウォームの噛み合い不良を評価するためにも用いられます。この方法で得られる利点は、様々な種類の歯車に広く応用されています。
In this study, we found that the ring gear’s bending stiffness is very motivated by the enamel. The chamfered root of the ring gear is larger than the slot width. Thus, the ring gear’s bending stiffness varies with its tooth width, which increases with the ring wall thickness. In addition, a variation in the ring wall thickness of the worm equipment brings about a better deviation from the layout specification.
ウォームギアの曲げ剛性に対するエナメル質の影響を理解するには、歯根形状を把握することが不可欠です。インボリュート歯は曲げ圧力を受けやすく、過酷な条件下では破損する可能性があります。歯の破損解析では、歯根の状態と曲げ剛性を把握することで、この問題に対処できます。最終ギア上で歯根形状を最適化することで、インボリュート歯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。本研究では、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までの回転速度で解析を行った。試験は最大540 kWの出力で実施された。得られた結果は、3次元有限要素モデルによる解析結果と比較された。

ウォームギアの特性

Worm gears are unique varieties of gears. They attribute a assortment of characteristics and apps. This post will take a look at the characteristics and benefits of worm gears. Then, we’ll analyze the common apps of worm gears. Let’s consider a search! Prior to we dive in to worm gears, let us evaluation their capabilities. Ideally, you may see how flexible these gears are.
ウォームギアは、わずかな労力で非常に大きな減速比を実現できます。ホイールに円周を加えることで、ウォームはトルクを大幅に向上させ、回転速度を低下させることができます。従来のギアセットでは、同じ減速比を実現するために複数の減速工程が必要となります。ウォームギアは可動部品が少ないため、故障箇所も少なくなります。しかし、ウォームギアは動力の流れを逆転させることはできません。これは、ウォームとホイール間の摩擦によってウォームを逆方向に動かすことが困難になるためです。
ウォームギアは、エレベーター、ホイスト、リフトなどで広く使用されています。特に、停止速度が重要な用途において大きな利点を発揮します。安全性を確保するために小型ブレーキと組み合わせることも可能ですが、主要な制動装置として頼るべきではありません。通常、ウォームギアはセルフロック式であるため、多くの用途に適しています。また、効率性や安全性の向上など、多くのメリットがあります。
ウォームギアは、一定の減速比を実現するために開発されました。通常、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、適切な位置合わせが確保されるように角度をつけて配置されます。ウォームギアは、フレーム寸法と同じ中心間隔を持ちます。ギアとウォーム軸の中心間隔によって、軸方向のピッチが決まります。例えば、ギアセットが半径方向に配置されている場合、より小さな外径が必要になります。
Worm gears’ sliding contact lowers efficiency. But it also guarantees silent operation. The sliding motion limits the effectiveness of worm gears to thirty% to fifty%. A handful of tactics are released herein to lessen friction and to make excellent entrance and exit gaps. You’ll before long see why they are these kinds of a adaptable decision for your needs! So, if you happen to be contemplating buying a worm equipment, make sure you go through this article to discover much 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。この技術の別の実施形態では、1つのモータと単一のウォーム153を使用する。ウォーム153はギアを回転させ、そのギアがアーム152を駆動する。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金属でできています。ただし、真鍮製のウォームとホイールは真鍮製で、真鍮は黄色の鋼です。潤滑剤の選択肢ははるかに豊富ですが、黄色の金属であるため、添加剤の制約があります。プラスチックと鋼製のウォームギアは、通常、軽負荷用途で見られます。使用する潤滑剤はプラスチックの種類によって異なり、多くの種類のプラスチックは、通常の潤滑剤に含まれる炭化水素と反応します。そのため、非反応性の潤滑剤が必要です。