性能に優れた新歯形歯車の開発

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期待される応用分野・用途

 ・コンパクトな歯車が要求される機械
 ・歯車ポンプ


技術的特徴・アピール点など

サイクロイド歯形の長所を生かし,その欠点を改良した2種類の新歯形歯車
  a) インボリュート・サイクロイド合成歯形歯車
  b) 修正サイクロイド歯形歯車
・歯元応力は,インボリュート歯形歯車よりも低く曲げ強度が高い
・インボリュート歯形歯車よりもピッチング耐久限度が高い
・インボリュート歯形歯車に比べてかみあい損失を30-50%低減することができる.


テーマ内容説明

1.サイクロイド歯形
 ○ 凸面と凹面がかみ合うため,歯面の接触応力がインボリュート歯形よりも低い
 ○ 歯元の歯厚が大きいため,歯元の曲げ応力がインボリュート歯形より低い
 × ピッチ点で相対曲率半径が0となるため接触応力が無限大になる.

 a) インボリュート・サイクロイド合成歯形歯車
  サイクロイド歯形歯車のピッチ点付近をインボリュ−ト曲線で置き換え.
  ピッチ点付近−インボリュート歯形
  歯末,歯元部分−サイクロイド歯形


図1 インボリュート・サイクロイド合成歯形(左図:歯形,右図:基準ラック)


 b) 修正サイクロイド歯形歯車
  サイクロイド歯形歯車のピッチ点付近を切り取り,
  歯末サイクロイド曲線と歯元サイクロイド曲線をつないだもの.


図2 修正サイクロイド歯形(左図:歯形,右図:基準ラック)


2.曲げ強度

(a) 歯形


(b) 最大値
図3 歯元応力(平歯車)


3.歯面強度

図4 ピッチング耐久限度(はすば歯車)


4.効  率

図5 歯面摩擦損失(はすば歯車) 



5.歯車ポンプへの応用


図6 インボリュート・サイクロイド合成歯形歯車ポンプ


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