先に要求条件を整理する

軸の位置、入力回転速度、必要な減速比、常用・最大トルク、運転時間、逆転条件を決めます。さらに外形寸法、取付面、許容バックラッシ、騒音、温度、潤滑、使用環境を加えます。

効率をηと仮定すると P_out = ηP_in、|T_out| = η|i|T_in。実際の効率は負荷、回転速度、温度、潤滑などで変わります。

構成の一次選定

軸配置から始め、他の要件を確認

幾何学的な候補のみ。トルク、寿命、騒音、効率、費用は未評価。

軸の位置関係から形式を選ぶ

平行軸には平歯車・はすば歯車、交わる軸にはかさ歯車が候補になります。はすば歯車には軸方向力への対策が必要です。ハイポイドギヤは軸にオフセットがあり、滑りを考慮した潤滑が重要です。

ウォームギヤは大きな減速比に適しますが、常にセルフロックするとは限りません。ラックは回転を直線運動に変え、遊星機構は入出力を同軸にまとめられます。遊星数だけで負荷容量を単純に倍増させることはできません。

歯車単体ではなく機構全体を比較する

歯形が適切でも、ケース剛性や芯出しが不足すれば騒音や片当たりが生じます。外径、軸方向寸法、支持間隔、シール、潤滑、組立作業のしやすさ、総製造コストを比較します。荷重保持が必要な場合は、別途検証した保持・ブレーキ機能を指定します。

インタラクティブ 03 · 単純遊星歯車機構

固定する要素で速度比が変わる

太陽歯車 S、遊星歯車 P、内歯車 R、キャリア C。固定要素と入出力を決めます。遊星は公転と自転を同時に行います。

太陽歯車 S
遊星歯車 P
内歯車 R
キャリア C

回転速度比を保って低速表示しています。線はピッチ円と回転マーク、内歯形状は模式図です。同じ軸方向から見た速度なので符号を比較できます。

回転速度・寸法・組立条件
「速度比が求まっても組立可能とは限らない

zᵣ = zₛ + 2zₚ，次に等間隔組立条件と隣接遊星の歯先すきまを確認します。不適合時は停止します。適合しても内歯干渉、歯元、内歯車肉厚、遊星ピン、荷重分担の検証は未実施です。

三つの組立予備条件の出典 S20。転位なし・同一モジュール 20° 平歯車を使用します。出力トルクは仮定効率から求め、遊星1個の許容荷重ではありません。簡略内歯形状は加工用ではありません。

問合せ時に用意したい情報

図面・モデル、固定すべき取付寸法、軸配置、回転速度、減速比、荷重履歴、寿命目標、バックラッシ・騒音条件を用意してください。材質、熱処理、検査基準、試作数、年間数量も必要です。確定した接続寸法と、変更可能な参考寸法を明確に分けると検討が進みます。

参考文献

参考文献 (43)

原典の題名とリンクを掲載しています。公開要約は正規の規格全文の代わりにはなりません。

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