歯車の摩耗の不均一性について

Question

歯車①と歯車②を噛み合わせて回転させたところ、
歯車①の摩耗が1つの歯を起点に、sin波を描くように摩耗の大小があります。
摩耗の一番大きいところでは、歯がえぐれてしまい噛み合いません。そこから段々と摩耗が小さくなっていき、また摩耗が激しくなるといった具合です。
考えられる原因はなんでしょうか？歯車の芯は問題なく出ています。

歯車①：軸付き平歯車
　　　　ｍ：0.3　Z：9
歯車②：かさ歯車
　　　　ｍ：0.3　Z：13

回転数は20～30万回転で、どちらも焼入焼戻ししています。

Accepted Answer

摩耗が変化している、という事は歯車が伝達している力、または歯車間の噛み合わせが不均一であるという事です。
　摩耗度合いが正弦波状になっているなら、回転に起因する可能性が高いです。
　1番ありそうなのは、軸とのはめあいなども含めて、回転軸と歯車のピッチ円との同心が狂っているパターンですね。
　要は円の外周触れのイメージで、歯車間の相互位置が回転に応じて変化しているケースです。

Answer

偏心

Answer

>> その他諸々を駆使して
　基本的には円柱の振れ測定と、歯車のオーバーピン測定を組み合わせれば測定できます。
　また世の中には『歯車振れ測定機』という製品もあるので、検索してみれば参考になると思います。

あと何度も使える手ではありませんが、ハイスピードカメラのメーカーに『導入検討中、デモして欲しい』と言えば単発測定はできますね。ちょっとズルいですけど。

Answer

>> この場合の解決方法はどうすべきなのでしょうか？
　あくまで仮説なので、まずは実態を確認すべきです。
　まずは回転軸とギア形状が芯ズレしていないかを確認するのがいいでしょう。
　1番いいのは、実機の実挙動をハイスピードカメラで撮影する事です。
　それが難しい場合には、歯車単体での歯先形状と内径とを測定するとか、ピンゲージとダイヤルゲージで何とか回転振れを検証するとかですね。

Answer

大変失礼なことをお聞きしているかもしれませんが、
「平歯車」と「かさ歯車」を組み合わせてお使いなのでしょうか？
もしそうだとすれば、適切な組み合わせではないので、異常摩耗が起きても不思議ではないと思います。
また、回転数は20～30万回転とは、毎分20～30万回転の超超高速回転なのでしょうか？ 歯科医が歯を削るために使うエアモーターでも毎分2万回転程度のようです。

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