はすば歯車は、なぜ騒音が静かなのか？

こんにちは。

平歯車は、
動力を大きく伝えることができるけど、
騒音がうるさい。

はすば歯車は、
動力は平歯よりは、伝えることはできないけど、
音が静か。

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ここで、質問です。

ただ、平歯車をねじっただけの、はすば歯車は
なぜ騒音が静かなのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： myeyesonly 回答日時： 2006/02/03 03:56

こんにちは。

歯が動力を伝える部分が、離れるタイミングがないからです。
ねじってるので、歯の片側と反対の側で歯が触れ合っているタイミングが違うのは判りますよね。

そのタイミングの違いは、片方の側からもう片方の側までスムーズに繋がっていて、一つの歯同士が離れる時には次の歯が繋がってるからです。

平歯車ではどんな歯形を切っても、動力を有効に伝達する部分に限りがあり、それ以外の接触タイミングでは伝達力が落ちるので、回転にムラが出来て、ガクンガクンとなります。

No.5 回答者： janvier 回答日時： 2006/02/04 23:14

　最初に単純なギザギザの山形歯の歯車で考えてみましょう。

　歯車のあるひとつの歯が、噛み合って相対する側の歯車のひとつの歯に、「仕事（力・トルク）」を伝え始めてから伝え終わるまでの角度の間、力の作用点も力のかかる角度も変化しますから、一定の力が相手方の歯に終始かかるわけでもなく、また相手方の歯を押す距離も微妙に違ってきて、常に一定にはなりません。

　そのため力を伝えられる側の歯車（ドリブンギア）の回転には微妙な回転のムラが生じ、これが騒音や振動の原因になります。

　このような性質を改善してより均等な力の伝達を行わせるために、歯の形状を数学的に求めて、平歯車であっても出来るだけ滑らかに力を伝達させ回転させる工夫がなされて来ました。

　しかし、相対する歯を歯車の幅方向にわたって少しずつ位相をもってずらしておけば、ある特定の歯は歯車の全幅にわたって、どの位置でも常に決まった相手方の歯に同じ状態で噛み合っているには違いないし、力の伝達にはムラがあるのも平歯車と同じですが、それでもある任意の回転角度の間でという見方をすれば、歯車の幅方向のいずれかの位置の歯が相対する歯に最も効率よく力を伝えている最中になりますから、その分だけドリブンギアの回転は滑らかになります。この考え方で作られたのがはすば歯車（ヘリカルギア）です。

No.4 回答者： ewor-03 回答日時： 2006/02/04 17:54

ヘリカル（ハス歯でRのついてるやつ）

この場合の特性は、
点接点、
必ずどこかがワーク（力点）にある。

と、言う特性があります。

必ず一定の力でワークしているんですね。

はす歯の場合も、
似た特性のはずです。

騒音の他、動きにムラがある場合など、
改善が望めます。

高負荷の場合、ツインヘリカルにする必要があり、
高価なのが難点です。

但し、負荷の移動の問題改善に使用する場合、
破損を十分に考慮すべきです。

No.3 回答者： inaken11 回答日時： 2006/02/04 00:05

平歯車は、足全体をドンドンと床に打ち付けて歩くイメージで、はすばは抜き足差し足で歩くイメージかな？

No.2 回答者： korutorein 回答日時： 2006/02/03 04:38

以前、外国製の機器の駆動装置に平歯車で先端を高周波焼入れ処理をした製品を使っていましたが起動時の騒音が問題になり、いろいろ検討の結果高周波焼入れから浸炭処理に変えました。

結果は暗騒音の問題もありましたが好結果を得られませんでした。
かみ合い率、スラスト、機器設置上のスペース、設計変更に因るコストの問題がありましたがはすば歯車に改造した結果好結果を得ました。
もちろん、グリスの粘度等も変更しての結果です。
重なりかみあい率を大きくすれば、かみあい率も大きくなりますから、平歯車よりははすば歯車が静かです。