歯車(はぐるま)について

ギア ギヤ 金属 精密機械

歯車を組み合わせると、2軸間で動力を伝達したり、回転方向や速度比などを変えることができます。

動力伝達や変速などのために歯車を組み合わせた装置を[歯車列]や[歯車装置]と言います。

歯車は、歯が噛みあうおかげで滑ることが無く動力の伝達ができます。

直ぐ歯傘歯車 直行する軸間の動力伝達 冠歯車 サビ

 

各部の名称

下の図は、モジュール20㎜ ピッチ円直径400㎜の例です。

歯車の各部の名称 頂隙 歯厚 歯末の丈
モジュールの異なる歯車は噛みあいません。

歯末の丈(はすえのたけ)は20㎜、これはモジュール20㎜×1.0の長さです。

歯元の丈(はもとのたけ)は20.5㎜、これはモジュール20㎜×1.25の長さ。

頂隙(ちょうげき)の深さは5㎜、これはモジュール20㎜×0.25の長さ。

全歯丈は40.5㎜、これは[歯末の丈20㎜]+[歯元の丈20㎜]+[頂隙5㎜]です。

歯溝の幅と歯厚は同じ値。

円ピッチは[歯溝の幅]+[歯厚の幅]

頂隙は、相手歯車の歯先が食い込まないように「逃がし」ているだけです。

ミニ四駆のギアは多分、モジュール0.5㎜‥多分ね!

材質

対になる歯車の素材は同じものを使います。

同じ材質の組み合わせは摩擦係数が大きいので、滑らずにしっかりとかみ合わせてトルク伝えるため。ミニ四駆のギア材質は[ABS]かな?

小歯車はかたい材料にしておかないと先に磨耗してしまします。だからと言って「真ちゅうピニオン」は硬すぎると思うんです(;’∀’)

歯車 軸 金属 精密機械

 

負荷の集中

いつも同じ歯同士が当たると、同じ衝撃が同じ部分で繰り返され、負荷が集中して、そこが痛んで異音やガタの原因になります。

なので、お互いの歯数の最大公約数は「1だけ」になるように設計します。

たとえば、小歯車は10山で、大歯車は20山の場合、下の図のようになる。
互いに素にしないと負荷の集中が起こり、異音やガタの原因になる。

小歯車の黄色は、必ず大歯車の黄色に当たる。

毎周同じ個所に同じ衝撃が加わることになり、負荷が集中します(>_<)

でも、減速比の都合で出来ない場合もあるし、負荷が軽いものは気にしなくていい。

ミニ四駆の場合は、小歯車(ピニオン)歯数8と大歯車(超速カウンター)歯数23なので負荷の集中はない。

しかし、超速カウンター二段目歯数24と超速スパー歯数26の場合は負荷の集中が起こる。でも軽負荷なので気にしない設計だと思う(´▽`*)

 

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おわり。


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