平歯車の増速について詳しい方、機械工作、モーターの同期に詳しい方

平歯車を使い、回転速度を増速させる仕組みを作成しました。

下図参照
（模型用モーターが付いた主軸を回転させ、副軸を増速して回転させます）
マブチモーター適正負荷10000rpm、歯車の比率４：１つまり副軸は40000rpmになる

ところが、副軸を設置すると、非常に回転が重くなり（抵抗は少ないはずだが）
正確な回転数は不明ですが、主軸が1000rpmぐらいになります。←この問題を解決したい

考えられる原因と対策
１．平歯車は元々高速回転に向いていない？しかも、減速でなく増速しようとしている。
２．ベアリングを使用しているが、ＤＩＹ工作なので、精密さが足りず効率がだせない。
３．平歯車では無理だが、タイミングベルトとプーリーを使用すると可能？
　ただし、回転が逆なのでベルトを交差させないといけない。

教えてほしいことは
１．平歯車の高速増速は根本的に無理なのか。１：１の等速でも10000rpmは速すぎる？
　適正回転数はどのくらいか。
２．歯車で出来る場合、精度の高い装置を業者に作成してもらえば可能なのか。
３．タイミングベルトでＤＩＹすれば可能なのか。
　その場合、ベルトを交差させることは可能か。
　交差できない場合、回転方向を逆にすることは可能か。
４．平歯車、ベルトを使用せず、モーター２台を４：１に同期させることは可能か。
　産業用モーターでは可能だが、模型のＤＩＹでは高価すぎて無理か。
　モーターを同期させる回路は市販されている？
５．このような装置は既に販売されている？それはどこで販売されているのか？
６．歯車、ベルトを使わなくても、別のやり方で同様なことが可能。そのやり方とは。

わかる方、教えてください
よろしく、お願いします

No.1 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2016/07/23 14:56

＞１．平歯車の高速増速は根本的に無理なのか。

１：１の等速でも10000rpmは速すぎる？
＞　適正回転数はどのくらいか。

回答＞＞
　モータ及びモータの負荷によります。モータの仕様がはっきりしないので何とも言えない。しかし、少なくとも使用されてるモータは非力なようです。モータの型番は？
適正回転数はモータとモータの負荷によります。

提案＞＞少し大きなモータ、例えばこちら（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06439/）のモータを使えば可能性はかなり高くなるんじゃないかと思います。

＞２．歯車で出来る場合、精度の高い装置を業者に作成してもらえば可能なのか。

回答＞＞精度の高い歯車はそれだけ損失が低くなりますのでモータの負荷はその分軽くなるので回転スピードの低下は少なくなる。業者に頼む場合はかなり高額な加工費を請求されます。

＞３．タイミングベルトでＤＩＹすれば可能なのか。
＞　その場合、ベルトを交差させることは可能か。
＞　交差できない場合、回転方向を逆にすることは可能か。

回答＞＞タイミングベルトでも損失はそれほど変わらないでしょう。
　タイミングベルトは固いので交差させたらベルト同士が擦れ合って損失がさらに大きくなってしまいますので難しいでしょう。
　ベルトを交差させるくらいならモータの駆動電圧の極性を反対にして逆転させればいいんじゃないですか？

＞４．平歯車、ベルトを使用せず、モーター２台を４：１に同期させることは可能か。
＞　産業用モーターでは可能だが、模型のＤＩＹでは高価すぎて無理か。
＞　モーターを同期させる回路は市販されている？

回答＞＞回転パルス検出器が一体になってるモータを使用すれば両方のモータをPLL（PhaseLockedLoop)で同期運転させることは可能です。
回転パルス検出器が一体になってるモータそのものが高価なので無理ではないでしょうか。
モータを同期させる回路はICを購入して自分で制御回路を設計しないと無理でしょう。

＞５．このような装置は既に販売されている？それはどこで販売されているのか？

回答＞＞あるかもしれませんが、調べた範囲では見つかりませんでした。

＞６．歯車、ベルトを使わなくても、別のやり方で同様なことが可能。そのやり方とは。

回答＞＞ちょっと考えtukimasenn.

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2016/07/27 10:51

No.2 回答者： fba 回答日時： 2016/07/24 01:28

…意味不明だなぁ。

>４．平歯車、ベルトを使用せず、モーター２台を４：１に同期させることは可能か。

　副軸にもモーターをつけるという事？

>１．平歯車は元々高速回転に向いていない？しかも、減速でなく増速しようとしている。

　増速するからには副軸で必要なトルクの4倍を主軸に加えられなければならない訳ですが、使っているモーターは10000rpm時のトルクがそもそもそれだけ出る前提での話ですよね？

　モーターの電源の電流容量が足りてなくて負荷時のトルクが出せてないだけ、なんてお話は勘弁してください。