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コンちゃんの模型日誌

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2018-08-12

東原氏のペショ(4)ギヤボックスの製作(1)

  というわけで、工作本の仕上げにかかってますので、工作はちょっぴり。

  ギヤボックスはt0.6洋白板を使います。洋白板は剛性があるので、t0.6で真鍮のt1.0くらい強いのでは?と思ってます。ギヤ間は理論値は5.375ですが、腕が悪いので0.1加えて5.475で作ります。DROではなくダイヤル送りというアナログ工作です。

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  あ、申し遅れましたが中間アイドラーの軸受けはベアリングにするつもりなので孔はφ4.0なのです。カットしました。

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  明日組み立てます。モーターブラケットはある作戦があります。

  ジョギングはにわか雨で中止。明日からお盆休み(3日間)です。

にゃんこのおひげにゃんこのおひげ 2018/08/13 07:33 コンさんおはようございます
ギヤ間理論値、間違ってませんか?
普通のヘリカルギヤの場合、平ギヤの計算値を (COSねじれ角) で割る必要があるのですけど

あ、もし転位ヘリカルにしてピッチ円を補正しているギヤでしたらごめんなさい

konno_sendaikonno_sendai 2018/08/13 09:11 にゃんこのおひげさま、すいません当方は専門的知識が無くてご質問の内容が理解出来ません。単純にピッチ円で計算しています。28枚と15枚のピッチ円はそれぞれ7と3.75ですから両者を加算して5.375が理論的な間隔なので、そのようにしています。

森井義博森井義博 2018/08/13 11:29 ヘリカルギアが軸直角ではなく歯直角のヘリカルギアであれば、指摘があった通り、ピッチ円は大きくなりますよ。ねじれ角が5度では、0.02mm位しか違わないはずなので、誤差程度かもしれませんが、設計上、認識はしておく必要があるかと思います。

ゆうえん・こうじゆうえん・こうじ 2018/08/13 11:35 だるまやさんの製品に入っていた説明書では、「ギア中心間隔は二枚のギアのピッチ円の合計/2+0.25mm」となっていたと思います。
それで不都合ないですよね。コンさんの作例でも、0.025(1/40)?しか違いませんが

konno_sendaikonno_sendai 2018/08/13 20:55 森井さん、ありがとうございます。そのような事は全く存じませんでした。
ゆうえんさん、ええアバウトなんですね。純正の精密機械とは違うので、アバウトでというのは言い訳でしょうかね?

にゃんこのおひげにゃんこのおひげ 2018/08/13 23:20 森井さんのかきこみのとおりにヘリカルギヤはピッチ円が大きくなります
実際はピッチ円を指定して平ギヤと同じピッチ円で加工することもできるのですが歯数とモジュールだけで加工させるとだいたい大きくなってくると
20年くらい前にギヤのメーカーにいたのでヘリカルギヤは計算に苦労しました

細かい計算式はここにが参考になるかと
https://www.khkgears.co.jp/gear_technology/basic_guide/KHK357_1.html

konno_sendaikonno_sendai 2018/08/14 00:59 にゃんこさま、ご教示ありがとうございます。ヘリカルにするとピッチ円が大きくなると言う事は全く存じませんでした。もしかして、ピッチ円でギヤボックスを作ると固くなるので、0.1くらい加えると言うのはピッチ円が大きくなったためかも知れません。新しい知識をありがとうございます。自分も別な世界では専門家ですので、自分の専門分野で間違った事を書かれると噛み付くかも知れません。にゃんこさまの書き込みはそういうことなのだろうと拝察します。

稲葉 清高稲葉 清高 2018/08/23 01:22 > 0.1くらい加えると言うのはピッチ円が大きくなったためかも知れません。
いえ、違います。
これはギヤ一般にバックラッシュがあるので、厳密にピッチ円で接するようにしたのでは固くなるからです。バックラッシュを KHK (歯車メーカー) のサイトあたりで検索すれば、いろいろ出てくるでしょう。
# ちっ、浅本さんと森井さんに出遅れた ;-)

あっ、それとヘリカルでピッチ円が大きくなるのは、(森井さんが少し書かれている) 同一の「歯直角モジュール」の時だけで、モジュールを「軸直角」に設計すれば、こういうことからは無関係でいられます。(その代償が、ヘリカルの角度ごとに異なる切削工具の用意、なんですが)

konno_sendaikonno_sendai 2018/08/23 08:08 稲葉さま、コメントありがとうございます。工業的で厳密な歯車設計の理論は当方には理解困難で「モジュールを軸直角に設計する」という意味すらわかりません。平岡氏のベベルギヤのホブの製作記事も眺めていますが、高度な技術だな、程度です。ちなみに、模型の仲間で0.1加えるのは邪道で、ピッチ円できちんと作るべきと言う方もおられます(多分バックラッシュの無いギヤの場合か?)。稲葉様のコ
メントも参考にさせて頂きます。

稲葉 清高稲葉 清高 2018/08/23 10:42 ちょっとはしょりすぎました、ごめんなさい。
> 「モジュールを軸直角に設計する」という意味
平歯車では、歯の通りが「軸に平行な物」を「直歯」とよび、そうでないものを「はす歯 (というよりヘリカルという方が多いかも)」と呼びます。で、はす歯の歯車を設計するときにそれぞれの歯の形状を、歯の通りの方向から (ということは軸とは平行でなくなる) 見て、定義する方法を「歯直角」と言います。特注の歯車でない限り、普通はこの方法で定義された歯車が使われます。そして、この場合にはねじれ角によって、ピッチ円が変わってくるという面倒が生じます。これに対して、平歯車を横から見た方向、つまりは軸の通る方向、から見て歯の形状を定義する方法もあり、この方法を「軸直角」と言います。軸直角の方式は、おおざっぱに言えば「直歯」の平歯車を薄くスライスして、それぞれのスライスをねじれ角だけひねったもの、と考えれば良いでしょう。ひねったものなのですから、当然「直歯」のものとピッチ円は変わってきません。ただ、歯車 (の歯) を切る工具は普通、歯の通りに沿って切っていくようにできているので、「軸直角」で設計データを渡されると、加工側はそれを「歯直角」に換算してから切ることになるので、面倒なことになります。つまり、「歯直角」や「軸直角」というのは、歯車の歯の形状をどの方向から定義しているのか、というだけの話なのです。

> 平岡氏のベベルギヤのホブ
平岡さんがベベルギヤを自作したのは、クライマックスだけだと思いますが、(スキュード) ベベルギヤの自作ではホブは使っていないと思いますよ。(インボリュートカッターを自作して、それで切っている)

> 模型の仲間で0.1加えるのは邪道で、
これは、「邪道」とかどうとかでなく、バックラッシュを歯車側にはじめから入れているか、それとも歯車はバックラッシュなしで製作しておいて、軸間でバックラッシュを入れるようにするか、の差なんです。鉄道模型用とかではない、まともな歯車加工業者に出すときは、どちらにするかの指定もしておかないと、どなりこまれます ;-)

私からすれば、どっちの方式で設計された歯車なのかを前提として言わずに、「A は邪道、B が正当」とか言う方がよっぽど「邪道」だと思いますけどねぇ...

KHK のサイトにも、バックラッシュは歯車で対応するか、軸間で対応するかを説明したページがあったと思うのですが、今みあたらないので Autodesk のページ
https://knowledge.autodesk.com/ja/support/inventor-lt/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2016/JPN/InventorLT-Help/files/GUID-8EC5D4D4-0AAA-4DE1-8F8A-DFFD19354BEE-htm.html
の URL を付けておきます。(本文の第二パラグラフ) ちなみに、この説明は「平歯車」と「はすば歯車」とを反対語としてるとか、歯車用語の使い方は微妙に間違ってますけど、説明自身はまちがってないので、ご容赦ください。

稲葉 清高稲葉 清高 2018/08/23 11:00 連続投稿でごめんなさい。
KHK のページでバックラッシュの設定について書かれているのは、
https://www.khkgears.co.jp/gear_technology/intermediate_guide/KHK409_1.html
の最初の二行でした。途中はグチャグチャややこしい (有益ではあるけど) ので、飛ばして最後の辺に、「記入例としては」というのがあります。
それと、Autodesk のページの説明で「平歯車」と「はすば歯車」は正しい使い方でした、ごめんなさい。

konno_sendaikonno_sendai 2018/08/23 17:17 稲葉さま、解説ありがとうございます。良くわかりました。協育のカタログも持っていましたが、チンプンカンプンでした。歯の傾きで変わってくることも理解出来ました。ただ、今回発注したギヤはそれほど厳密に設計されてはいないし、工作する方も1/100の精度も出ないのでアバウトな議論となった事をお許し下さい。

稲葉 清高稲葉 清高 2018/08/23 22:41 おっと、エラー見っけ

> 「ギア中心間隔は二枚のギアのピッチ円の合計/2+0.25mm」
ではなくって(ピッチ円の合計+0.25mm)/2 でしょう。
もっともダルマヤのM0.25ギヤシステムに限りますが...

このシステムでは、ねじれ角が右と左の二種類があって (どっちが大きかったか忘れました) 大きい方の歯車にある歯数の歯車は逆のねじれ角の方にはなく、そっちには一枚小さい歯数のものがあったのです。
たとえば 40 枚の歯車に対応する、ほぼ 1:1 の対を作るときには 39 枚の歯車を使います。
で、このときに、後者を 40 枚の歯車と思って、軸間を 10mm で作ります。本来のピッチ円半径の和で言えば、5+4.875 で 9.875mm になるところを 10mm にしますから軸間に自動的に 0.125mm のバックラッシュが導かれるわけです。なかなかユニークな商品群ではありました (「邪道」とまでは言わない) が、一般性はないローカル規則ですね。

おそらく、ゆうえんさんのポストは小数点と2の間に数字の1が落ちたのだと思いますが、今野さんのブログって読む人も多いらしいので、一応訂正しておきます。

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