2018 Fiscal Year Annual Research Report
Verification of characteristics of novel-shaped spherical gear and examination of adaptability as a precise positioning mechanism
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16K06062
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyota College |
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Principal Investigator |
田中 淑晴 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (70455137)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 歯車 / バックラッシ / 動力伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
かみあいの角度を変化させることができる球体歯車対の伝達挙動を明らかにするため，軸交差角度を0°，20°，40°，60°（かみあい角度0°，10°，20°，30°）と変化させ，バックラッシと伝達トルクの調査を実施した．実験条件は，オープンループ制御によってサーボモータに正弦波状のトルク指令入力を与え，球体歯車を揺動させる．トルクの大きさはサーボモータの定格トルクの20～90%を10%刻みとした．そのため，実験条件は32パターンとなる．主動軸はサーボモータのエンコーダ，従動軸はロータリエンコーダを取り付け，それぞれの回転角度を測定した．また，主動軸，従動軸ともにトルクメータを取り付け，回転時のトルク測定を行った．各軸を接続するカップリングは，実験結果に影響を及ぼさないようにノーバックラッシのものを使用した．軸交差角度0°のときの設計値におけるバックラッシ1.48mradに対して測定結果は3.64～4.69mrad，20°のとき3.66mradに対して3.54～7.43mrad，40°のとき7.1mradに対して16.75～21.0mrad，60°のとき11.44mradに対して11.1～14.6mradとなった．一方，伝達効率については軸交差角度0°のとき56.5～87.1%，20°のとき56.0～85.6%，40°のとき62.6～87.6%，60°のとき69.1～85.2%となった．伝達効率は軸交差角度が大きく（かみあい角度が大きく），印加トルクが大きくなるにつれて伝達効率が大きくなる傾向があった．
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