歯車の一種であるウォームギヤの機能について解説しています。
高減速比、セルフロック機能、伝達効率、平歯車との違いをアニメーションでわかりやすく説明しています。
【書き起こし】Inventor 機械要素編 ウォームギヤの機能
(00:08) 看板は中村ですいつもご視聴ありがとうございます このチャンネルでは inventor 3 d の使い方や機械設計についてお話し しています今日は大麦あの昨日お話ししていきたいとおもいます 歯車の一つであるオウムディアですねこれの機能を inventor のアニメーションを見ながら解説 としていきますウォームギアの特長は次の3つですね 一つ目高い減速比が得られる 二つ目セルフロック機能がある3つ目減速比はホイールの端数と一致ということでね この3つを詳しく解説していきたいとおもいます はい今日はこのような題材を用意しました モーターに大麦やがつながっていてその先にラックピニオンがつながっています ピニオンが荷物を上昇させるという気候ですねちょっと動かしてみましょう はいこのような感じでラックが上がって行って荷物を持ち上げるという気候ですね
(01:18) はいまずこう減速比が得られるという特徴があるんですけども このオウムとオウムホイールの減速比は何で決まるかというと ウォームホイールの刃数で決まりますこのブロンド色の防具ホイール これの端数が今二重なんですねですからこの棒無限速記の 減速比は20対1ということになります はいそれではもう一度動かしてみようと思います オウムが20回転してウォームホイールが一回転します はいこのような感じですねこれがウォームギアの特徴でこう減速比が得られるという ことですねこれを枚ギアで20対1を実現しようとすると
(02:24) 直径20ミリのピニオンだと大歯車の方は直径400mm あります とんでもなく大きくなるんですね のような高減速比を1段で実現できるのが応募ギアの特徴ということになります はいそれでは次はセルフロックについてお話ししていきたいとおもいます このようなオレンジ色の荷物をラックで持ち上げる場合を想定しますちょっと動かして みます はいこのようにオウムがまわってオウムホイールが回って ピニオンからラックに伝わって荷物が持ち上がるとこういう状態ですね でこの場合荷物が重たかったとしたら ラックからピニオンに荷物の重さが伝わてそれが大もホイールに伝わりますそれが ウォームホイールに伝わりますけども をオウムホイールとオウムの寄稿を見ていただくと 対応もフィールから回転力が伝わってもこのウォームは回らないということがご理解 いただけると思いますですから大もうギアの特徴は入力側からのオウム側からだけの力
(03:33) で動作するということですね 逆転 はないということですもう一度言いますね入力側はオウム側から力を伝えて初めて ウォームホイールの方に回転力が伝わるということですね 桜もホイール側から回転力を伝えてもオウムは回りません これがセルフロックということですねはいそれでは比較するために今度は枚ギアだけで 偽物を持ち上げたときを考えてみたいと思います はいこれでちょっと荷物を持ち上げてみたいと思います はいこのように同じように荷物は持ち上がりますね モーターの回転力がピン4に伝わってピニオンがラッカー押し上げて荷物が上がります 手荷物の重さがラックに伝わった場合ラックが下に落ち落としますねでそのラックが下 に落ちようとしてピニオンが開店しようとするんですけれどもこのボーターにブレーキ がなければ ばこれ落下してしまうんですねですからセルフロック機能がないということになります ね
(04:37) ワームギアと比較すると普通の枚ギアはこのように入力と出力が逆転した場合にロック がかからないというのが枚ギアの特徴ですね はいこれが荷物が落下するとどうなるかというと ん はいこのような状態ですね あっという間に落下してブレーキがかからないので落ちてしまうということになります ですから枚ギアで使って上下させることはできますけどもベッド落下しないような ブレーキとかロック装置というのが必要になってきますね ですからオウムギアというのはそういう機構は別途必要ないということ ですね機械的にロックがかかって出力側から力がかかっても動きませんというのが 大きな特長の一つです このように大麦やというのはこう減速比が1弾で得られてセルフロック機能があると いうことで良いことずくめのように思いますけども 大麦あのデメリットはないのかということなんですが ウォームギアのデメリットはですねはい伝達効率が低いというのがあります
(05:45) これをちょっとね考察して説明していきたいんですけども コアラ歯車の狩猟を見ていきたいとおもいます はいこれが小原歯車のウォームギアの資料ですねこれをちょっと見ていきたいとおもい ます でこれの資料の中に以前の動画でもお話ししていますけれども ウォームギアの伝達効率は回転数とか防具の種類によってね大きく下がりますここに 説明があるようにおおよそ30%か が90%ですねこのように大きく開きがあるんですけども私は動力計算なんかする時を おおよそ40%で見てますでこの表を見ていきますと回転数が低い100回点ですと おおよそ30%から67パーセントぐらいですかね このあたりの効率ですね開店 それが高いと一番良いもので86パーセントぐらいですかね という感じなんですね一方枚ギアの方を見てみたいと思います はいこちらも小原歯車のホームページの資料になります 歯車の種類別の効率が乗ってますね
(06:50) この表で行くと並行塾の平歯車おおよそ98%から99.5%かあるのでほとんど損失 はないですね 一番下の遠投大麦あこれが30% テントから90%ということでやはり枚ギアに比べてかなり練達効率が低いということ がわかると思います でこの枚ギアの伝達効率も応募もそうなんですけども グリスの年生なんかは多分ここの数値に入ってないと思うので 枚ギアでもねグリースなんかが入るとやっぱりそれの年生で もう少し伝達効率が下がってくると思いますね 私がいつも頭に入れているのは枚ギアでグリス潤滑しているもので約10%下がると 伝達効率が90%として計算しています ですから一段の減速で90%さらにもう1段原則2弾原則で黒80 1%とのような計算を教えますこれの根拠はオリエンタルモーターの枚ギアギアヘッド の音 伝達効率の資料があるんですけどもそちらを参考に頭に入れていつも計算しています まいずれにしても枚ギアとオウムギアを比べると伝達効率はかなり
(08:01) 大麦あの方が悪いということが言えると思いますね はいこちらはオリエンタルモーターのリアジェットの伝達効率の資料のページです こちらの表を見ていただくと原則火が大きくなればなるほど伝達効率が悪くなっている のがわかると思います これは1弾よりニダー2弾より3弾のゲーム速の方が噛み合ってる歯車の枚数が 多くなりますのでその分ロスがね積算して言って悪くなると伝達効率が悪くなるという ことの表れだと思います はいこちらは別のページのオリエンタルモーターの腫瘍ですけども ここに説明がありますけどトルクを減速比 by することが理想ですが いや内部の歯車がかみ合わされる時の摩擦によってロスをしバスと書いてありますね 平行軸ギヤヘッドの場合はこう減速比は複数の 歯車で構成されているためロスが大きくなりますということが書いてます でこれでいくと25対1ぐらいまでは90%の伝達効率 それ以上になると86%とか81%というような数字になってますね
(09:12) ですから大麦後枚ギアを比べると枚着 いやもうこう原則になるに従って伝達効率を悪くなってくると いうことになりますので1弾で減速している ウォームギアは伝達効率は悪いんですけれどもこう減速比が得られるということでね このあたりの伝達効率の違いとかそれとセルフロックですねそれがある内のメリット デメリットをよく考察して原則の方法を選ぶのが 一番いいと思いますね はいそれでは最後に大麦あのセルフロックについてのお話なんですけども 小原歯車の資料の右下にこのように書いてますね 普通は市城の桜もで進み各4度以下でセルフロッキングが作用しますこのように書いて ますね へ進み角っていうのは何かと言いますと はいこちらのウォームの a を見ていただくとこのネジの計上した この角度ですね鶴巻上の角度これを進み書くと言いますこれが4度以下の場合にセルフ ロックがかかるということなんですね
(10:17) ですから必ずしもオウムは全てセルフロックがかかるというわけではない 来て4度以下で作用するということを頭に入れておいた方がいいと思います はいこちらの後原歯車の大麦あの資料 それからこの歯車の分類と種類の公立の資料がオリエンタルモーターのギアヘッドの 伝達効率 こちらの url を概要欄に貼っておきますのでよろしければ後でご覧になって ください はい今日は大麦あの機能についてお話しさせていただきました 今日の動画を以上となります今日もご視聴ありがとうございました また次の動画でお会いしましょう
・小原歯車ウォームギヤ資料
https://www.khkgears.co.jp/kr/catalogs/pdf/catalog_jp/Contents/Worm%20Gear%20Pair/Technical.pdf
・小原歯車歯車の種類と効率
https://www.khkgears.co.jp/gear_technology/basic_guide/KHK347.html
・オリエンタルモータギヤヘッド伝達効率
https://www.orientalmotor.co.jp/tech/reference/data01/#:~:text=BH6G2%2D%E2%96%A1RH%E3%80%81BH6G2%2D,%E3%81%AF%E5%85%A8%E6%A9%9F%E7%A8%AE81%25%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82
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・素早くモデリングする方法 スケッチ共用↓
・この動画ではＣＡＤ操作がわかりやすいように マウスの左クリックは赤丸、右クリックは青丸のアニメーションがでますので参考にしながらご覧ください。
・講師は３Ｄ ＣＡＤ歴２６年、機械設計技術者１級を取得しています
・色覚弱者の方にも無理なく見ていただけるように、配色に配慮しております
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