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差動ギアの軸にかかる力を算出する方法
2023/10/14 18:39
- 差動ギアの軸にかかる力を計算する方法について解説します。
- 駆動側と被駆動側には異なるレシオのギアが付いており、軸間は53mmです。
- ただし、軸にかかる力は単純に噛み合いの反力だけでなく、差動によるトルクが循環する要素も関与しています。
差動ギアの軸にかかる力
2006/12/20 18:46
平行軸のギアで駆動側、被駆動側に2つずつギアが付いていて
それぞれ32/60,33/61のレシオ(駆動側/被駆動側)
で軸間は53mmになっています。
駆動側のギアは一体物で一緒に動く様になっています。
被駆動側は回転していくと、2つのギアが突き当たる様に
なっています。
これが回転したときに、軸にかかる力を計算したいと考えていますが
2つのギアそれぞれの噛み合いの反力による力だけでは無いようです。
差動によるトルクが循環する要素も必要な様です。
何分素人な物で、計算が出来ませんので、教えて頂けないでしょうか?
質問者が選んだベストアンサー
わたしの文章理解力不足かもしれませんが補足をお願いします。
1、駆動側のギヤは同軸上で連結されている?
2、従動側のギヤは同軸上でなく、それぞれ単独の軸に固定されている?
3、軸間53mmとはどの軸間
4、ギヤ32/60のモジュール、33/61のモジュール
5、ギヤはスパー、ヘリカル?
6、被駆動側は回転していくと、2つのギアが突き当たる?
これが一番理解できない。ギヤがスラスト方向に動いて突き当たる?
7、軸にかかる力?駆動は何kW?あるいは負荷は何kW?
再度確認させて頂きます。
1、ギヤの組合せ32/60、33/61で軸間が53mmだとm=1.152、m=1.128という半端な数字になります。ギヤの組合せ33/60、32/61の間違いではないのですね。
2、従動側ギヤは回転差によりボールに乗り上げる形でスライドするということですか?
3、従動側のギヤは軸に対して、ベアリング等によりフリーで回転するのではありませんか?
従動側のギヤーがベアリングによりフリーで回転するのであれば従動軸にトルクはかかりません。従動軸は回転せず固定ですよね?
どれだけ力が掛かるかというのは作用・反作用です。のれんに腕押しでは何トンで押してものれんに力は加わりません。反作用がないからです。
正直、説明がわかりづらいです。
まず、従動側のギヤはボールを介してつながっているようですが、スプリング等でギヤ同士をスラスト方向に押し付けているのでしょうか?
次に、従動ギヤはどこかにトルクを伝達してますか?(ボール以外で)
動きとしては、回転する毎に、ボールにより従動側のギヤが離れたり、くっついたりしているのでしょうか?
>そうすると、従動側のギヤの2つのギアに掛かっているトルクに
>差が生じているので、そのトルクの差は何処にいってしまうのかが
>わからないです。
トルクがスプリングの力に打ち勝って、ギヤがスラスト方向に動くのです。
スプリングのばね定数が大きくなると、トルクも大きくなります。
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補足
2006/12/21 23:55
すみません、説明不足で。
1.その通りです。連結されています。
2.従動側のギヤは同軸上です。
3.軸間53mmは駆動側の軸と従動側の軸です。
4.ギヤ32/60の歯数、33/61の歯数
5.ギヤはスパーです。
6.被駆動側は回転していくと、2つのギアが突き当たります。
被駆動側の2つのギアはボールカムでつながっていて
ギアが回転する事で、ギアが軸方向にスライドする構造になってます。
7.被駆動側の軸に掛かる力を求めたいです。
駆動側のトルクの何倍になるかでかまわないのですが
1.すみません、ギヤの組合せ32/61、33/62でした。
m=1.15ですが、転位されています。
2.斜面の間にボールがいて、ボールが斜面を転がる事でギアがスライド
します。従動側の2つのギアにギアの側面に斜面があって、それが
向かい合っています。その斜面の間にボールが挟まっている形です。
3.従動側の2つのギアは軸に対して、ベアリングによりフリーに回転します。
説明が不十分で、すみません。
よろしくお願い致します。
ええ、完全にフリーな状態では、おっしゃる通りトルクは掛からないと
思います。
説明がわかりずらいかもしれませんが、従動側のギヤはボールカム構造で
繋がっているので、カムの斜面からボールを伝わり、もう一つのギアの
カムの斜面に伝わると思うのですが...。
そうすると、従動側のギヤの2つのギアに掛かっているトルクに
差が生じているので、そのトルクの差は何処にいってしまうのかが
わからないです。
説明べたでもうしわけ有りません。
従動側のギヤはおっしゃる通りスプリングにて押されています。
つまり、絶えず接触している状態です。
従動ギヤはボール以外にはトルクを伝達していません。