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杭州 CZPT 精密機器株式会社は 2009 年に設立され、油圧クロムメッキピストンロッド、誘導リニアシャフト、リニアモーションベアリング、リニアガイド、リニアモジュール、ボールねじなどの専門プロバイダーです。
当社は、国際港湾都市浙江省に隣接する、対外貿易志向の経済発展都市である杭州に位置しています。 

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鍛造平歯車の設計方法

独自の平歯車の設計を始める前に、その主要部品について理解する必要があります。鍛造、キー溝、スプライン、セットスクリューなど、様々な種類があります。これらの平歯車の違いを理解することは、情報に基づいた決定を下す上で不可欠です。さらに詳しく知りたい方は、このまま読み進めてください。また、ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。以下に、平歯車の設計に役立つヒントとコツをいくつかご紹介します。夢の平歯車の設計に役立つことを願っています。

平歯車の鍛造

平歯車の鍛造は、自動車用トランスミッション部品において最も重要な工程の一つです。製造工程は複雑で、ブランクの球状化処理、熱間鍛造、焼鈍、リン酸塩処理、鹸化処理など、複数の工程を経ます。平歯車の材料は通常20CrMnTiです。この工程は、サイジングバンドの長さLとスプリットアングルの厚さTに合わせて設計された金型を用いて、連続押出成形法を適用することで完了します。
平歯車の鍛造工程では、ギアの製造に一般的に使用される強度の高いプラスチックであるポリアセタール（POM）を使用することもできます。この材料は成形が容易で、硬化後は極めて剛性が高く、耐摩耗性に優れています。平歯車には、鍛鋼、ステンレス鋼、アルミニウムなど、様々な金属や合金が使用されています。以下に、ギア製造に使用される様々な材料と、それぞれの長所と短所を挙げます。
平歯車の歯の大きさはモジュール（m）で表されます。それぞれの数字は歯車の歯数を表します。歯数が増えると、歯数も大きくなります。一般的に、歯数が多いほどモジュールは大きくなります。高モジュール歯車は圧力角が大きくなります。また、平歯車は、駆動する歯車と同じモジュールを持つ必要があることも覚えておくことが重要です。

セットスクリュースパーギア

現代の産業は、セットスクリュー式平歯車なしには機能しません。これらの歯車は非常に効率が高く、様々な用途で広く使用されています。その設計には、速度とトルクという重要な要素の計算が含まれます。例えば、MEPモデルは、歯対の剛性が経路に沿って変化する様子を考慮します。その結果に基づいて、必要な平歯車の種類を決定します。以下に、平歯車の選定に関するヒントをいくつか示します。
タイプA：このタイプのギアにはハブがありません。ギア自体は平らで、中央に小さな穴があります。セットスクリューギアは、負荷のない軽量用途に最も一般的に使用されます。金属の厚さは0.25mmから3mmの範囲です。セットスクリューギアは、強度と耐久性が求められる大型機械にも使用されます。この記事では、様々な種類の平歯車とその違いについてご紹介します。
ピンハブ。ピンハブ平歯車は、セットスクリューでピンを固定します。これらの歯車は、ダボ、スプリングピン、またはロールピンによってシャフトに接続されることが多いです。ピンはギアの内側にぴったり収まる正確な直径に穴が開けられており、緩むことはありません。ピンハブ平歯車は、穴がシャフトを完全に固定するほど大きくないため、公差が大きくなります。このタイプの歯車は、一般的に3種類の中で最も高価です。

キー溝付き平歯車

今日の現代産業では、平歯車伝動装置が動力伝達に広く利用されています。このタイプの伝動装置は優れた効率を提供しますが、動力損失の影響を受けやすい場合があります。これらの損失は設計プロセス中に予測する必要があります。この解析の重要な要素は、歯車対の接触面積（2b）の計算です。ただし、この値は必ずしもすべての平歯車に当てはまるわけではありません。この面積の計算方法の例をいくつか示します。（図2参照）
平歯車は、歯がシャフトと軸に平行であることが特徴で、ピッチ線速度は最大25m/sと高速とされています。さらに、同サイズのヘリカルギアよりも効率に優れています。ヘリカルギアとは異なり、平歯車は一般的に正歯車とみなされます。騒音制御が問題にならない用途でよく使用されます。平歯車の対称性により、一定速度が求められる用途に特に適しています。
伝動装置にはヘリカルスパーギアを使用するほか、標準的な歯形を持つギアも使用できます。ヘリカルギアとは異なり、インボリュート歯形を持つスパーギアは歯底が太いため、歯の摩耗を防ぎます。これらのギアは、従来の製造工具で容易に製造できます。インボリュート歯形は小規模生産に最適であり、スパーギアの中でも最も人気のある形状の一つです。

スプライン平歯車

使用される平歯車の種類を検討する際には、これら2つの違いに注意することが重要です。平歯車はインボリュート歯車とも呼ばれ、トルクを発生し、速度を調整します。自動車のエンジンで最も一般的ですが、日用品にも使用されています。しかし、平歯車の最大の欠点の一つは騒音です。平歯車は一度に1つの歯しか噛み合わないため、大きな応力と騒音が発生し、日常的な使用には適していません。
接触応力分布図は、各歯車歯の側面面積と、軸方向および歯形方向の距離を表しています。歯車の中心に向かって接触面積が大きくなりますが、これは歯車の微細形状によるものです。l値が正の場合、スプライン歯と螺旋歯の接触面におけるずれがないことを示します。l値が負の場合、その逆になります。
アブドゥルとディーンは、上界法を用いて平歯車の鍛造を研究しました。彼らは歯形が直線であると仮定し、スプラインの無次元鍛造圧力も調べました。スプライン平歯車は、モーター、ギアボックス、ドリルなどに広く使用されています。平歯車とスプラインの強度は、主にその半径と歯径に依存します。
SUS303およびSUS304ステンレス鋼製平歯車

ステンレス鋼製平歯車は、材質と用途に応じて様々な製造方法で製造されます。最も一般的な製造方法は切削です。その他の製造方法としては、圧延、鋳造、鍛造などがあります。また、プラスチック製の平歯車は、生産量に応じて射出成形で製造されます。SUS303およびSUS304ステンレス鋼製平歯車は、構造用炭素鋼S45C、ねずみ鋳鉄FC200、非鉄金属C3604、エンジニアリングプラスチックMC901、ステンレス鋼など、様々な材料で製造できます。
SUS304とSUS303ステンレス鋼の平歯車の違いは、その組成にあります。この2種類のステンレス鋼は共通の設計ですが、化学組成が異なります。中国と日本では、組成の度合いの違いを表すためにSUS304とSUS303という記号が使用されています。ほとんどのステンレス鋼と同様に、この2つの異なるグレードは、遊星歯車や平歯車などの産業用途で使用するために作られています。

ステンレス鋼製平歯車

ステンレス鋼製スパーギアには、直径ピッチ、単位直径あたりの歯数、歯の角速度など、注目すべき点がいくつかあります。これらはすべてスパーギアの性能にとって重要であり、適切な寸法測定はスパーギアの設計と機能に不可欠です。業界関係者は、製造と発注の明確化を図るために、スパーギア部品の説明に使用される用語に精通しておく必要があります。
平歯車は、リムに平行な歯が並んだ精密円筒歯車の一種です。船外機、ウインチ、建設機械、芝刈り機・園芸機器、タービン駆動装置、ポンプ、遠心分離機など、様々な機械に使用されています。平歯車は通常ステンレス鋼で作られ、高い耐久性を備えています。最も一般的に使用されている歯車です。
ステンレス鋼平歯車は、様々な形状とサイズを取り揃えています。ステンレス鋼平歯車は、一般的にSUS304またはSUS303というステンレス鋼で作られており、高い切削性を有しています。これらの歯車は、窒化処理または歯面誘導加熱処理などの熱処理が施されます。従来の歯車は熱処理後に歯面研削が必要となりますが、ステンレス鋼平歯車は摩耗率が低く、切削性に優れています。

編集者：czh 2022-12-30