2012 Fiscal Year Annual Research Report
スパーシャルギアのシンセシスに向けたメカニカルモデリングの研究
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12F02729
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
川崎 晴久 岐阜大学, 工学部, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
EMILIYA Abadzhieva 国立大学法人岐阜大学, 工学部, 外国人特別研究員
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| Keywords | 双曲面ギア駆動 / 軸 / ピッチ接点 / メッシュ領域 / 数理モデリング / 合成 |
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| Research Abstract |
一定の角度で交差する軸間の恒常的な角速度による回転の空間変化は3-リンク・ギア機構,いわゆる双曲面ギアによって実現される.この名前は,瞬間回転軸が構成する面の形に由来がある.双曲面の接触線は,回転リンクのスクリュウ運動の軸である.サイズと特別な方法で決定される双曲面の形状は,回転変換のタイプを特徴付けるサイズとギアセットの構造だけでなく,ギア比を定義するパラメータに依存する.
接合した歯面によるスクリュウ軸対の回転変換は,既知の運動変換の間でも広く使われている.設計によって導かれる正確な運動は,ピッチ接触点とメッシュ領域という2つの数学モデルを適用することで解析できる.これまでの研究は,それらのシンセシスがピッチ接触点での数学モデルの適用によって達成できることを示している.
本研究の目的は,ベベルギヤをヘリコン型と運動学的に同等の双曲面ギヤに変換することである.ヘリコンギアドライブは,特別に最適な構造と幾何学的特性を選択することによってシンセシスされ,CADでモデル化できる.このため,重複する係数の増加に関連する問題の解を見つけ,また相手歯車間のバックラッシュを制御するための前提条件を明らかにする.本研究の目的は,開発した数学モデルのロボットハンドへの円滑な適用であり,この研究は開発した数学モデルの適用への一実施例でもある.
この設計手法の新規性は,ヘリコンギアドライブが境界の小さなギア比を持っているということであり,回転のギア比を10:1以上にすることしているため,最適なシンセシスによるロボットハンドへの技術的な実現は挑戦的な課題である.
本研究結果は、2013年8月4-7日に米国オレゴン州ポートランドで開催されるASME2013国際パワートランスミッションとギア会議で投稿し,採択され,予稿集に掲載される予定である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では、ヘリコンギヤドライブ(比率40:10と32:8)を特別にシンセシスし,CADでモデル化した.この設計手法は,実現したヘリコンギアドライブが愛界が小さなギア比を持っていることに新規性と重要性がある.
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| Strategy for Future Research Activity |
●専用機械式変速装置のシンセシスを指向して、ロボットの動作と作業を確実にするモデルの開発.
●特別な特徴(交合歯の間の反発の制御)を含んだ実験的なCADモデルの開発
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