JP5299895B2 - 一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 - Google Patents
一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5299895B2 JP5299895B2 JP2008297222A JP2008297222A JP5299895B2 JP 5299895 B2 JP5299895 B2 JP 5299895B2 JP 2008297222 A JP2008297222 A JP 2008297222A JP 2008297222 A JP2008297222 A JP 2008297222A JP 5299895 B2 JP5299895 B2 JP 5299895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- pitch
- center
- pitch curve
- curve radius
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
(1)計算式が現在解明されているピッチ曲線のパターンは数少ないため、自由なピッチ曲線に対応するほどのパターンを揃えられず、応用分野が限定される。
(2)計算式が解明されているピッチ曲線のパターンでは、曲線の僅かな変更もできないため、曲率の増減による影響を確認することができない。
(3)一対の非円形歯車の輪郭形状を加工前に確認できないので、歯車を実際に作製した後でなければ歯車の精度を評価できない。
(4)専用工作機械は高価であり、加工方法も非常に難しいため、膨大な時間とコストが必要になる。
最初に、図1を参照して、本発明の方法を実施するためのプログラムを実行する非円形歯車生成装置の全体構成を説明する。非円形歯車生成装置10は、操作者が条件を入力するための入力装置12と、入力装置12から入力された情報などを記憶するための記憶装置14と、様々な処理を行う処理装置16と、処理装置16による処理結果を表示するための表示装置18とを備える。さらに、処理装置16は、図2に示されているように、ピッチ曲線半径確認部20と、被動歯車ピッチ曲線半径設定部22と、駆動歯車ピッチ多角形生成部24と、被動歯車ピッチ多角形生成部26と、ピッチ多角形辺長確認部27と、輪郭形状生成部28とを含んでいる。入力装置12は、例えばキーボードなどである。また、記憶装置14としては、RAMやハードディスク装置などデータ等の格納及び読み出しができるものであれば任意のものを使用することができる。処理装置16は、一般的なコンピュータによって構成することができ、ピッチ曲線半径確認部20、被動歯車ピッチ曲線半径設定部22、駆動歯車ピッチ多角形生成部24、被動歯車ピッチ多角形生成部26、ピッチ多角形辺長確認部27、輪郭形状生成部28は、何れも、コンピュータプログラムのサブルーチン等として実現することができる。また、表示装置18は、コンピュータ用のディスプレイなどとすることができる。
最初に、設計者は、入力装置12を用いて、設計する歯車の基礎データとして、歯数nと、一対の非円形歯車の回転中心の間の中心間距離Lとを入力、設定する(ステップS100)。入力された歯数nと中心間距離Lは記憶装置14に記憶される。歯数nと回転中心間距離Lの値は、設計される一対の非円形歯車が使用される装置の全体の大きさや伝達機構の精度などから決定される。なお、非円形歯車は、一対の歯車が1回転する中で不等速運動を伝達するため、構造上、駆動歯車と被動歯車の対応する歯の大きさが同じでなければならず、また、噛み合わせ上、駆動歯車と被動歯車の歯数は同じとなる。
まず、歯数分のピッチ曲線半径30を取得し(ステップS200)、ピッチ多角形32又は34を生成する歯車が駆動歯車であるか被動歯車であるかを確認する(ステップS202)。駆動歯車のピッチ多角形32を生成する場合には、歯数分のピッチ曲線半径30のデータを記憶装置14から読み出し、設定されている順序で使用する。一方、記憶装置14に記憶されているのは、回転中心周りに基準位置(0°の位置)から反時計周りの順序で並べられた駆動歯車のための一連のピッチ曲線半径30であるので、被動歯車のピッチ多角形34を生成する場合には、図2のステップS110において求めた被動歯車のための一連のピッチ曲線半径30を算出した後、駆動歯車と被動歯車の対応する歯が噛み合うように、算出された被動歯車のための一連のピッチ曲線半径30を並べ替える(ステップS204)。詳細には、算出された被動歯車のための一連のピッチ曲線半径30を、回転中心周りに180°の位置から時計回りに並ぶように並べ替える。
全ての辺長が等しいピッチ多角形を生成するために、まず暫定のピッチ多角形を作成する。詳細には、ピッチ多角形のi番目の頂点が、回転中心周りに反時計回りに等角度間隔で、回転中心からピッチ曲線半径xiだけ離れた位置に配置されると仮定し、360°を歯数で除算することにより回転中心周りのピッチ多角形の各頂点の暫定角度間隔φを求める(ステップS206)。ピッチ曲線半径xiとそれに対応する各頂点の暫定配置角度θi(=φ×(i−1))は図10に示されるようなデータベースに格納、記憶される。図10では、歯数が8である場合の、駆動歯車のi番目のピッチ曲線半径xiと暫定配置角度θi(この場合、θi=45°×(i−1))が図10の表の中段及び上段に示されている。また、中心間距離L(図12参照)から駆動歯車の一連のピッチ曲線半径をそれぞれ減算することにより算出された被動歯車の一連のピッチ曲線半径を、回転中心周りに180°の位置から時計回りに並ぶように並べ替えたものが図10の表の下段に示されている。図10の丸抜き数字が各頂点に対応するピッチ曲線半径の設定順序である。
12 入力装置
14 記憶装置
16 処理装置
18 表示装置
20 ピッチ曲線半径確認部
22 被動歯車ピッチ曲線半径設定部
24 駆動歯車ピッチ多角形生成部
26 被動歯車ピッチ多角形生成部
28 輪郭形状生成部
Claims (5)
- 回転中心間距離を一定に保ちながら互いに噛み合う第1の歯車と第2の歯車とからなる一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法であって、
歯数と前記第1の歯車の回転中心と前記第2の歯車の回転中心の間の中心間距離とを設定するステップと、
所望される歯車の運動が得られ且つピッチ曲線半径の平均値が設定された前記中心間距離の半分に等しくなるように、設定された歯数の分だけ前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径を設定するステップと、
歯数分の前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記中心間距離から前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径をそれぞれ引いた値を逆の順序で前記第2の歯車のためのピッチ曲線半径として設定するステップと、
前記第1の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第1の歯車の回転中心周りに前記第1の歯車の回転中心から前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように第1の歯車のためのピッチ多角形を生成するステップと、
前記第2の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第2の歯車の回転中心周りに前記第2の歯車の回転中心から前記第2の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように第2の歯車のピッチ多角形を生成するステップと、
前記第1の歯車のピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の一方が配置されるように第1の歯車の輪郭形状を生成し、前記第2の歯車のピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の他方が配置されるように第2の歯車の輪郭形状を生成するステップと、
を含むことを特徴とする一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法。 - 前記第1の歯車のためのピッチ多角形を生成するステップ及び前記第2の歯車のためのピッチ多角形を生成するステップは、各ピッチ曲線半径について設定順序に従って前記回転中心周りに等角度間隔で前記回転中心からピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ暫定的に頂点を配置した後、隣接する頂点を結んだ辺長が全て等しくなるように前記第1の歯車又は前記第2の歯車の回転中心周りの各頂点の角度間隔を調整するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記角度間隔を調整するステップは、前記ピッチ多角形の最大辺長と最小辺長との平均値を求め、前記平均値と前記最小辺長との比率に応じて前記最大辺長に対応する回転中心周りの角度を減少させ、前記平均値と前記最大辺長との比率に応じて前記最小辺長に対応する回転中心周りの角度を増加させることを、前記最大辺長と前記最小辺長との差が予め定められた値以下になるまで繰り返すステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 回転中心間距離を一定に保ちながら互いに噛み合う第1の歯車と第2の歯車とからなる一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する装置であって、
歯数と、第1の歯車の回転中心と第2の歯車の回転中心の間の中心間距離と、歯数の分の前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径とを入力するための入力装置と、
前記入力装置によって入力された歯数、中心間距離及びピッチ曲線半径を記憶するための記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された歯数、中心間距離及びピッチ曲線半径に基づいて、前記第1の歯車及び前記第2の歯車の輪郭形状を生成する処理装置と、
を備え、該処理装置が、
前記入力装置によって入力された歯数分のピッチ曲線半径の平均値が入力された中心間距離の半分に等しいことを確認し、等しいことが確認できたときに前記入力された歯数分のピッチ曲線半径を前記記憶装置に記憶させるピッチ曲線半径確認部と、
歯数分の前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記記憶装置に記憶された中心間距離から前記記憶装置に記憶された前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径をそれぞれ引いた値を逆の順序で前記第2の歯車のためのピッチ曲線半径として設定し、前記記憶装置に記憶させる第2の歯車ピッチ曲線半径設定部と、
前記記憶装置に記憶された前記第1の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第1の歯車の回転中心周りに前記第1の歯車の回転中心から前記1の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように前記第1の歯車のためのピッチ多角形を生成する第1のピッチ多角形生成部と、
前記記憶装置に記憶された前記第2の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第2の歯車の回転中心周りに前記第2の歯車の回転中心から前記2の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように前記第2の歯車のためのピッチ多角形を生成する第2のピッチ多角形生成部と、
前記第1の歯車のためのピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の一方が配置されるように第1の歯車の輪郭形状を生成し、前記第2の歯車のためのピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の他方が配置されるように第2の歯車の輪郭形状を生成する輪郭形状生成部と、
を備えることを特徴とする一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する装置。 - 回転中心間距離を一定に保ちながら互いに噛み合う第1の歯車と第2の歯車とからなる一対の非円形歯車の輪郭形状を生成するためのプログラムであって、
歯数と前記第1の歯車の回転中心と前記第2の歯車の回転中心の間の中心間距離とを入力するように要求する機能と、
設定された歯数の分だけ前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径を入力するように要求する機能と、
入力されたピッチ曲線半径の平均値が設定された前記中心間距離の半分に等しくなることを確認する機能と、
歯数分の前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記中心間距離から前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径をそれぞれ引いた値を逆の順序で前記第2の歯車のためのピッチ曲線半径として設定する機能と、
前記第1の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第1の歯車の回転中心周りに前記第1の歯車の回転中心から前記第1の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように第1の歯車のためのピッチ多角形を生成する機能と、
前記第2の歯車のための各ピッチ曲線半径について、設定順序に従って前記第2の歯車の回転中心周りに前記第2の歯車の回転中心から前記第2の歯車のためのピッチ曲線半径だけ離れた位置にそれぞれ頂点が配置され且つ隣接する頂点を結ぶ辺の長さが全て等しくなるように第2の歯車のピッチ多角形を生成する機能と、
前記第1の歯車のピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の一方が配置されるように第1の歯車の輪郭形状を生成し、前記第2の歯車のピッチ多角形の各頂点に凸歯及び凹歯の他方が配置されるように第2の歯車の輪郭形状を生成する機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする一対の非円形歯車の輪郭形状を生成するためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008297222A JP5299895B2 (ja) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | 一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008297222A JP5299895B2 (ja) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | 一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010121739A JP2010121739A (ja) | 2010-06-03 |
JP5299895B2 true JP5299895B2 (ja) | 2013-09-25 |
Family
ID=42323248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008297222A Expired - Fee Related JP5299895B2 (ja) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | 一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5299895B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5860314B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-02-16 | ヤンマー株式会社 | 不等速ベベルギヤ機構及びこれを備えた田植機 |
CN104455211B (zh) * | 2014-10-09 | 2017-01-25 | 浙江理工大学 | 高阶变性傅里叶非圆齿轮副的设计方法 |
GB2537167B (en) * | 2015-04-10 | 2018-02-28 | Ford Global Tech Llc | An Engine Comprising a Camshaft Having Independently Configured Cams |
CN106884962B (zh) * | 2017-03-28 | 2018-10-26 | 浙江工业职业技术学院 | 类偏心圆非圆齿轮副的设计方法 |
CN110030360B (zh) * | 2019-04-11 | 2021-07-06 | 中国矿业大学 | 一种齿轮换向机构和其齿轮副的设计方法 |
CN112833141B (zh) * | 2020-08-26 | 2023-05-12 | 辽宁石油化工大学 | 一种椭圆行星轮系式弹齿滚筒花生捡拾装置 |
CN114048559A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种用于多边形轮廓的啮合传动配置方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3486321B2 (ja) * | 1997-05-29 | 2004-01-13 | 三菱重工業株式会社 | 非円形歯車駆動装置 |
JP2002098219A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-04-05 | Takehiro Otsubo | 歯車、歯車機構、歯車の製造方法、歯車製造用システム、及び歯車製造用プログラム |
DE20319172U1 (de) * | 2003-09-18 | 2004-04-22 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | Nicht kreisförmige Rotationskomponente |
-
2008
- 2008-11-20 JP JP2008297222A patent/JP5299895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010121739A (ja) | 2010-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5299895B2 (ja) | 一対の非円形歯車の輪郭形状を生成する方法、プログラム及び装置 | |
RU2518818C2 (ru) | Способ непрерывного изготовления плоских зубчатых колес | |
JP4376938B2 (ja) | コルヌ螺旋歯形歯車 | |
CN101251181B (zh) | 一种斜齿椭圆齿轮及其三维精确建模与实体成型制造方法 | |
Simon | Optimization of face-hobbed hypoid gears | |
CN108006193B (zh) | 一种基于滚齿加工仿真的理想齿轮表面模型建模方法 | |
Dudás | Modelling and simulation of a new worm gear drive having point-like contact | |
JP6746940B2 (ja) | 歯車の歯形のシミュレーション装置及び方法並びに加工用工具の刃面のシミュレーション装置及び方法 | |
JP6780970B2 (ja) | 修整された表面形状を有する歯付のワークピースを製造する方法 | |
CN102375435B (zh) | 生成用于数控机床形成正齿轮齿控制数据的方法和装置 | |
Fetvaci | Definition of Involute Spur Gear Profiles Generated by Gear-Type Shaper Cutters# | |
CN107323520A (zh) | 一种新型循环球式变传动比转向器摇臂轴齿扇齿条副 | |
CN106695023B (zh) | 一种循环球式变比转向器齿轮副齿条齿廓的加工方法 | |
JP5276358B2 (ja) | ハイポイドギヤの解析システム | |
Dudás et al. | Production geometry analysis, modeling, and rapid prototyping production of manufacturing tool of spiroid face gear | |
JP4618566B2 (ja) | 円弧歯形を持つ歯車及びそれを使用した歯車伝達装置。 | |
US20230390841A1 (en) | Gear skiving cutter and designing method thereof | |
CN109341629B (zh) | 滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差影响的分析方法 | |
JP6049137B2 (ja) | 歯車対の設計装置 | |
JP6212378B2 (ja) | 歯車対の加工機設定装置 | |
JP4811676B2 (ja) | 円弧歯形を使用した歯車及び歯車伝達装置 | |
KR20030050469A (ko) | 스파이럴 베벨기어의 형상오차 측정방법 | |
KR20080008467A (ko) | 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 | |
Mulero et al. | Two-dimensional Minkowski sum optimization of ganged stamping blank layouts for use on pre-cut sheet metal for convex and concave parts | |
Hsu et al. | Theoretical and practical investigations regarding the influence of the Serration's geometry and position on the tooth surface roughness by shaving with plunge gear cutter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130611 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |