involute Σ (Bevel Gear Design)


 
  involute Σ (Bevel Gear Design)

  

2.11 歯当り変化

 図2.4の修整諸元入力でクラウニングを与えた時の歯当り跡を図2.14に示します. 赤色は歯面接触を示し, 青色は50μmの隙間があります. コントロールフォームのピニオン回転角で歯当たり跡が移動します. 図2.14a図2.14bにスパイラルベベルとゼロールの歯当たり跡を示します. 


図2.14 歯当り(ストレートベベル)

 
図2.14a 歯当り(スパイラル)  図2.14b 歯当り(ゼロール)

2.12 キックアウト

 かみ合い始めからかみ合い終わりまでのギヤの円周方向の遊び量(キックアウト)をシミュレーションします. 軸の取り付け誤差が0のキックアウトは図2.15に示すように0.0009度ですが, 図2.10の軸の水平取り付け誤差と垂直取り付け誤差を共に5μmとしたときのキックアウトは図1.16に示すように0.0106度となりグラフが大きく変化することが解ります. 

 
図2.15 キックアウト1  図2.16 キックアウト2

2.13 歯形データ出力

 歯形データは, 図2.17に示すように, 組み図, 3D歯形図, 3Dかみ合い図を出力することができます. 図2.18に, 3D歯形のCAD作図例を示します. 図2.19のFEM解析データは, 左右の歯面と歯先部分に分けてデータを出力します. 


図2.17 歯形データファイル出力

  
図2.18 ピニオン歯形(IGES)   図2.19 かみ合い歯形(IGES) 

2.14 かさ歯車強度計算 

(1)トルク単位の設定(N・m, N・cm, kgf・m, kgf・cm, gf・cm)  図2.20に強度計算初期設定(トルク単位)画面
    を示します. 


図2.20 強度初期設定(トルク単位)

(2)かさ歯車の強度計算式
  金属歯車はJGMA 403-01,404-01に基いて計算しま
  す. 樹脂歯車の曲げ強さは, Lewisの式を基本と
  し, 歯面強さはヘルツの応力に基づいて計算し
   ます. 

(3) 材料
 金属材料の設定画面を図2.21に示します. 樹脂材料の応力値は, 温度, 寿命を考慮した樹脂材料の実験値を使用しています. 適応材料は, M90,KT20,GH25, です. これ以外の材料は, M90を基本として計算することができます. 

 


図2.21 材料設定

(4)材料の選択
 図2.21[参照]ボタンをクリ ックすると図2.20の材料選択画面を表示します. 表の中から硬度を参考にして材料の許容応力値を決定します. また, 材料記号, 材料の許容応力値(σFlim, σHlim)および硬度は, 任意に入力することができます. 


図2.22 材料選択(参照画面)