微小モジュール歯車の偏心を考慮したかみあい伝達誤差解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560118
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 黒河 周平 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90243899)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石丸 良平 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10264061) ; 梅崎 洋二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70038066)
• Keywords: 歯車 / 微小モジュール / 偏心 / かみあい / 伝達誤差 / 測定

Research Abstract

複数の異なる半径方向偏心を持つ歯車対のかみあい伝達誤差を実測し,測定データに基づき歯車偏心量とかみあい伝達誤差曲線の関係を調べた.合成偏心量の和とかみあい伝達誤差曲線の振れ幅の関係をプロットしたところ,高い精度で両者は比例関係を持っていることが分かった,ただし,この関係は全ての歯がかみあう機会のある歯数が互いに素な歯車対に対しての結論であり,歯数に公約数が存在する場合には,偏心位相に大きく依存することも明らかにした.
さらに,合成偏心量の和がゼロの位置で,かみあい伝達誤差曲線の振れ幅がゼロとなっていないことが明らかになった.これは,歯形修整を施しているため,1ピッチごとにかみあい伝達誤差曲線が変動していることが原因であることが分かった.合成偏心パラメータを用いて計算したかみあい伝達誤差の数値解析結果を,この測定データから差し引いて残差曲線を求めたところ,微小なうねり成分は残るものの,歯形修整による1ピッチごとの変動がほとんどの成分を占めていることが分かった.それに加えて,残差の主成分が,合成偏心量の和がゼロの位置における振れ幅にほぼ一致していることを明らかにした.この事実は,微小モジュール歯車においては,歯面トポグラフィの誤差成分が大きいことにより,この残差成分が通常サイズの歯車よりも大きくなることを示す有力な証拠となる結果である.
残差曲線に残る微小なうねり成分は,偏心の同定,特に偏心位相の高精度な同定が困難であることによる誤差の成分が考えられるが,それ以外に,歯車の軸方向偏心(端面振れ)の影響が重なり合っているものと推測される.また,偏心を考慮したかみあい伝達誤差の解析においては,累積ピッチ誤差も大きな影響を与えることも明らかになった.現在,この端面振れに関する測定と解析も行うべく準備中である.

Research Products

• [Publications] Syuhei KUROKAWA, et al.: "High Precision Measurement of Transmission Errors of Cylindrical Gears with Radial Eccentricity"Proc.Of Int.Conf.Power Transmissions'03. Vol.2. 3-7 (2003)
• [Publications] 黒河 周平, 他2名: "異なる偏心量に対する円筒歯車のかみあい伝達誤差測定"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. Vol.IV. 43-44 (2003)