顧客図面に基づき加工される平歯車とはすば歯車

PinyiGearは、お客様の図面に基づいて平歯車およびはすば歯車を加工します。歯数、モジュール、圧力角、ねじれ角とねじれ方向、歯幅、穴とキー溝、材料および熱処理はすべて図面から取得します。なぜなら、歯車は特定の組立品のために製作されるものであり、規格品から選ばれるものではないからです。

この単一の事実が、仕事の進め方を決定します。頼るべきカタログ品はなく、修正すべき標準ブランクもなく、「十分に近い」として見過ごせる公差もありません。図面が仕様であり、それに対して最初にできる有用なことは、図面が何を未規定のままにしているかを見つけられるほど注意深く読み取ることです。

図面が部品を決める箇所

• 歯部データ — 歯数、モジュール、圧力角、ねじれ角とねじれ方向、図面が指定する場合の転位量
• 本体データ — 外径、歯幅、穴、キー溝またはスプライン、ハブおよびウェブの寸法
• 品質データ — 精度等級、および歯部を測定する際の基準面
• 処理データ — 鋼種、熱処理、およびその後の予想硬度範囲

これらの一部が図面に欠けている場合、見積前に確認します。推測された歯部データで見積もられた歯車は、二度製作しなければならない歯車です。

基準の問題は、人が予想する以上に頻繁に発生します。穴から測定する歯車とピッチ円から測定する歯車は、同じ部品に対する二つの異なる合否基準です。図面がどちらを適用するか明記していなければ、最終的な検査報告書は最初の図面と一致しません。

当社が加工する歯車の種類

• 平歯車、外歯および内歯
• はすば歯車、右ねじれおよび左ねじれ
• 歯車軸、軸本体に歯を切削したもの
• お客様によるさらなる加工のための歯車ブランクおよび粗切削品
• 転位歯車の variants、図面が転位係数を示す場合
• 対になるセット、ピニオンとホイールが指定の中心距離のために切削されるもの

内歯車と歯車軸は特筆に値します。内歯はホブではなくシェーピングカッタで切削されるため、工具はモジュールと歯数に固有であり、同じサイズの外歯車よりもリードタイムが長くなります。歯車軸は、歯を軸受ジャーナルと同じセットアップファミリーで切削する必要があります。そうでなければ、歯とジャーナル間の振れが高速時に騒音として現れます。

仕事の進め方

工程ルートは精度等級と熱処理に従います。この順序で。切削後に浸炭焼入れされる歯車は、歪みを研削で除去できるよう、歯面に十分な取り代を残す必要があります。熱処理前に完成する歯車は、後から修正できません。

1. ブランク準備 — 旋削、穴あけ、端面加工、基準面はここで確立され、ルートの残りの工程を通じて保護される
2. 歯切り — 外歯の平歯車およびはすば歯車にはホブ切り、内歯およびホブを妨げる肩部にはシェーピング
3. 熱処理 — 図面が要求する場合、歪み取り代を切削寸法に組み込んで
4. 仕上げ — 焼入れ前の歯車で中程度の等級にはシェービング、焼入れ歯車およびより厳しい等級には研削
5. 検査 — 歯部パラメータ、振れ、および図面が重要としてリストする特徴

どの工程が精度を担うかは技術的判断です。ホブ切り alone でほとんどの外歯車の商用範囲を保持できます。図面がホブ切りでは保持できない等級を要求する場合、ルートに仕上げ工程が追加され、価格にそのコストが加算されます。

精度等級とその意味

当社に届く図面には4つのシステムが登場します。ISO 1328、DIN 3962/3967、AGMA 2015、GB/T 10095です。これらは同じ物理的偏差を異なる等級番号で表しており、番号の方向は逆になっています。DIN等級1が最も厳しく、AGMA等級16が最も厳しくなります。

実用的な範囲として、磨歯仕上げはDIN 5、ホブ切りはDIN 7～8の帯域に収まります。図面がこの範囲のどこに位置するかで工程と価格が決まり、範囲外にある場合は見積もりの後にではなく前にその旨をお伝えします。

変換の根拠を明記せずに2つのシステムを混在させた図面は、検査で議論になる図面です。特にAGMAへの変換は近似値であり、モジュールと直径に依存するため、変換の根拠は図面に記載されるべきです。

材料と熱処理

図面には通常、鋼種と熱処理が記載されています。これらが未指定の場合は、デフォルトを仮定するのではなく質問を提起します。同じ歯形形状でも2つの異なる鋼材では使用時の挙動が異なり、その選択は設計側に属するものであり、製作現場のものではありません。

最も頻繁に登場する組み合わせ：

2点は明確に述べておく価値があります。第一に、硬さの数値は範囲であり目標値ではありません。ある歯で59 HRC、別の歯で61 HRCを示す報告は浸炭処理として正常であり、欠陥ではありません。第二に、有効硬化層深さは表面硬さと同程度に負荷容量を担っており、深ければ自動的に良いわけではありません。深い層はサイクルタイムを延ばし、変形を増大させ、コストを増加させるため、深さは設計が実際に受ける接触応力によって設定されます。

検査

歯車測定は4つの偏差を対象とし、これらは互換性がありません：

• Fp — 歯車全周の累積ピッチ偏差。低周波の伝達誤差を支配します。
• fpt — 単一ピッチ偏差。歯間の荷重分担に影響します。
• fα — 歯形形状偏差。歯の高さ方向の接触状態を左右します。
• fβ — ねじれ（リード）偏差。歯幅方向の端から端までの接触を左右し、4つの中で外れた場合に最も損傷が大きく、歯の一端に荷重が集中する原因となります。

Fpに合格してもfβで不合格の歯車は、静粛な駆動装置では使用できません。1つか2つのパラメータだけを記載した検査報告書は報告書ではなく、要約です。

歯のパラメータに加えて、図面が指定するデータムに対する振れ、穴とキー溝の寸法、および歯車軸の場合は歯と軸受ジャーナル間の芯出しを確認します。顧客が相手歯車を支給する場合、指定中心距離でのバックラッシについてペアで確認します。

設計が想定すべき故障モード

歯車工場に戻ってくる故障は、「歯車が柔らかかった」ということはまれです。実際には：

• 歯面の点蝕 — 表面が担える以上の接触応力によるもの。通常は硬さまたは負荷定格の問題であり、加工の問題ではありません
• 膠合 — 高速滑り速度での油膜破断によるもの。潤滑と表面粗さの問題です
• 歯元き裂 — 曲げ疲労によるもの。多くの場合、鋭いフィレットや歯元の加工痕から発生します
• 端荷重 — ねじれ偏差や芯ずれによるもの。歯幅の一端に集中した摩耗として現れます
• 摩耗なしの騒音 — ピッチまたは振れ誤差によるもの。これこそ最初から加工の問題です

お見積りに必要なもの

• PDF、DXF、STEP のいずれかでの図面
• 数量、および繰り返し発注の有無
• バックラッシと中心距離が重要となる場合、相手側ギヤまたはピニオンの図面
• 刻印、梱包、書類に関するご要望

図面がまだ最終化されていない場合は、未確定項目を明記した上でお送りください。明示された前提条件に基づくお見積りのほうが、図面が完璧になるのを待つお見積りよりも有用です。

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