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歯車研削・研磨の基礎知識

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歯車・ギヤを設計・製作する際に押さえておくべきポイント

動力を伝達するために使用される歯車・ギヤは、例えば産業機器(印刷機械や 工作機器など)では高い精度が求められ、長期間の使用に耐えられる耐久性が求 められます。それと同時に、振動・異音を最小限に抑えつつ、適正なコストで製 作することが求められます。 このような機能とコストを満足するため、歯車を設計・製作する際に押さえて おくべき基本的なポイントは、下記の5点です。

① 歯車要目を押さえて設計する

歯車要目とは、歯車のスペックを決定する要素であり、①モジュール、②歯数、 ③外径、④ねじれの有無、⑤芯間などの事を言います。このほか、適切な歯車形状の 設定、バックラッシの設定は、振動・異音などの抑制に役立ちます。

② 適切な材質を選定する

歯車の耐久性向上のためには、どのような材質を選択するかが非常に重要な要素と なります。ただし、歯車に考慮した負荷を考慮すると材質によってはオーバースペック になるケースもあるので、設計時に材質を吟味することがポイントです。

③ 適切な熱処理を選択する

例えば浸炭焼入れと高周波焼入れでは、焼入れ硬度、前処理、リードタイムが異なり ます。上記の材質選択と合わせて、歯車の用途に応じた熱処理を選択できれば、機能と コストのバランスを保つことが可能です。

④ 高精度な歯車専用の設備・工具で加工を行う

いくらよい設計を行っても、適切な加工設備を選ばないと機能とコストを満足させる ことはできません。マシニングセンタを使って歯車を加工をすることはできますが、非 効率でコストが高くなるので、歯車は専用設備・工具(歯切盤など)で加工を行います。

⑤ 設計する前に、歯車加工のプロに相談する

上記のアドバイスを設計時に盛り込めば万全ですが、例えば図面のない歯車を製作 し直すケースなど、設計者だけで歯車の設計を行えないケースもあります。従って、 上記の様な情報提供や相談を行うことができる歯車加工の専門企業をパートナーと することが、高い耐久性で、かつ振動・異音が少ない歯車の製作に繋がります。

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