1. 歯車の種類と用途
| 歯車種類 | 特徴 | 適用 |
|---|---|---|
| 転位歯車 | 中心距離調整可能 | 一般機械 |
| かさ歯車 | 軸が交差する | 直角传动 |
| まがりばかさ歯車 | 滑らかな传动 | 高精度传动 |
| ラック与小歯車 | 回転→直線運動 | スライド機構 |
| 的内歯車 | 省スペース传动 | Planetary減速機 |
2. 歯車几何学
2.1 主要寸法
モジュール m = ピッチ円直径 / 歯数 = d / z
基準ピッチ円直径: d = m × z
基準ピッチ円直径: d = m × z
2.2 歯形諸元
- 圧力角: 標準は20°（旧JISは17.5°）
- たお角: 転位係数の合計
- バックラッシュ: 歯と歯之间的隙間
3. 強度計算
3.1 曲げ強度（路易スの式）
σ = (F × K × Y) / (b × m × J)
F: 接線力 | Y: 歯形係数 | J: 形状係数
F: 接線力 | Y: 歯形係数 | J: 形状係数
3.2 歯面接触強度
σH = ZH × ZW × √(Ft × KH × KHb) / (b × d × J)
4. 歯車材料
| 材料 | 適用 | 硬さ |
|---|---|---|
| S45C | 低荷重・低速度 | ≤ 200 HB |
| SCM415 | 渗炭焼き入れ | 55〜62 HRC |
| SNCM220 | 渗炭焼き入れ | 55〜62 HRC |
| FC250 | 铸造歯車 | 180〜250 HB |
| FCD450 | 球状黒鉛铸鉄 | 150〜200 HB |
5. 潤滑設計
歯車の潤滑は、摩耗防止、熱放出、音声低減に重要です。
潤滑方法:
- 浸み掛け润滑: 低速・低荷重（周速度 < 2m/s）
- 循環润滑: 中高速・連続運転
- 喷霧润滑: 高速・高温環境
- 浸み掛け润滑: 低速・低荷重（周速度 < 2m/s）
- 循環润滑: 中高速・連続運転
- 喷霧润滑: 高速・高温環境
6. まとめ
歯車設計では歯車几何学、強度計算、材料選定、潤滑設計的各项知識を 综合して应用することが重要です。用途に応じた最適な歯車設計を行うことが、肝要です。
関連ツール:
- 歯車計算ツール - 歯車諸元の計算