単純な円筒形のウォームシャフトと比較すると、グロボイド(またはスロート)ウォームシャフトは、ウォームシャフトと歯車の歯との接触面積を大幅に拡大し、ウォームシャフトの負荷容量や様々な性能パラメータを大幅に向上させます。また、私たちの個人的な意見としては、スロートウォームシャフトは見た目にもはるかに魅力的です。しかしながら、スロートウォームシャフトの設計は確かに難しく、それに付随する歯車の設計はさらに難しいと言えるでしょう。
現実の歯車のほとんどは、特定の方向に湾曲した歯を採用しています。各歯の側面は、いわゆるインボリュート曲線の線分です。インボリュート曲線は通常、曲線の始点となる円の直径というパラメータで完全に定義されます。インボリュート曲線は、2つの基本的な数式を用いてパラメータ的に記述されます。インボリュート曲線に基づく歯車機構の優れた点は、噛み合う歯間の圧力経路を一定に保つことです。これにより、現実の歯車システムにおける振動や騒音を低減できます。
ベベルギアは、交差する軸を持つギアです。ベベルギアの駆動装置におけるタイヤは通常、90°で交差する軸に取り付けられますが、他の角度でも動作するように設計することもできます。
良い点は 球状虫 ウォームの歯が瞬時に噛み合う歯車機構はよく知られています。ヘリカルウォームギヤの最大の利点は、製造が容易なことです。本論文では、これら2つの特徴を1つの斬新なウォームギヤに統合しようと試みた新しい歯車機構を紹介します。この解決策は、ヘリカルウォームの開発と同様に、グロボイドウォームの特殊な歯切り装置ではなく旋削装置を使用しますが、先端の軌跡はウォームの軸と平行ではなく、垂直面に対して角度を持ちます。結果として得られる形状は通常、グロボイドウォームの砂時計形状に非常に近い双曲面回転面となります。この場合、ウォームホイールはこの準グロボイドウォームによって生成されます。本論文では、新しいウォーム生成方法の幾何学的配置を紹介し、異なるウォーム形状におけるこのような歯車の噛み合い特性を調査します。想定される形状は円形と楕円形です。噛み合い曲線を作成し、比較します。新しいギアのモデリングとメッシュ解析の実行には、トップクラスの Constructor 3D 空間ジェネレータおよびアクション シミュレータ ソフトウェアが使用されました。
グロボイドウォームギアの歯面切削の生産性向上は不可欠です。有望な手法の一つとして、マルチカッターソフトウェアを用いたグロボイドウォームのねじ山部の回転加工が挙げられます。回転加工によるねじ山部表面の成形に関する数値実験のためのアルゴリズムを提案し、MATLABソフトウェアとして実装しました。本稿では、その実験結果を紹介します。
この記事では、次のような質問に対する回答を示します。
ウォームドライブは実際どのように設計されているのでしょうか?
ウォームとウォームギアにはどのような種類がありますか?
ウォームギアの伝達比はどのように決まりますか?
静的セルフロックと動的セルフロックとは何ですか? また、どこで使用されますか?
セルフロックと効率性の間にはどのような関係があるのでしょうか?
マルチスタートワームを使用する利点は何ですか?
かなりの大きさの質量が一緒に移動する場合、セルフロック式ウォームドライブは、電源を切った後すぐに停止しないのはなぜでしょうか?
装置のホイールの特殊な設計は、いわゆるウォームです。この場合、歯はねじ山のようにウォームシャフトに巻き付きます。ウォームと噛み合う歯車はウォームギアと呼ばれることがあります。このようなウォームとウォームホイールで構成されるギアボックスは、一般にウォームドライブと呼ばれます。
ウォームは、ヘリカルギアの特殊なケースとみなすことができます。ヘリカルギアに歯が1つしかないと想像してください。次に、歯がギアの周囲を複数回巻き付くように、ねじれ角(リード角)を大きくします。その結果、「単歯」ウォームが得られます。
ここで、1本の歯ではなく、複数の歯が円筒状の装置に同時に巻き付けられる様子を想像してみてください。これは「2本歯」のウォーム(2条ウォーム)または「多歯」のウォーム(多条ウォーム)に相当します。
ワームの「歯の数」は、歯の数を指します。これに応じて、シングルスタートワーム、ダブルスタートワーム、マルチスタートワームと呼ばれます。
ワーム。一般的には主に単条ワームが生産されますが、特殊なケースでは条数が最大4条になることもあります。
ウォームの歯数が歯車の歯数と一致することは、以下のシングルスタートウォームドライブのアニメーションからも明らかです。ウォームが1回転すると、ウォームスレッドは1つの位置に直接押し進めます。これにより、ウォームギアは1歯分移動します。歯車と比較すると、この場合のウォームは、円周上に歯が1つしかないかのように動作します。
一方、2条ウォームを1回転させる場合、2本のウォーム歯はそれぞれ1歯分ずつ前進します。つまり、ウォームホイールの歯が2つずつ前進することになります。この場合、2条ウォームは2歯の歯車のように動作します。