JPS63180766A - 歯形修正歯車 - Google Patents
歯形修正歯車Info
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- JPS63180766A JPS63180766A JP1461487A JP1461487A JPS63180766A JP S63180766 A JPS63180766 A JP S63180766A JP 1461487 A JP1461487 A JP 1461487A JP 1461487 A JP1461487 A JP 1461487A JP S63180766 A JPS63180766 A JP S63180766A
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0886—Profiling with corrections along the width, e.g. flank width crowning for better load distribution
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/088—Profiling with corrections on tip or foot of the teeth, e.g. addendum relief for better approach contact
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はインボリュート歯車に係り、特にインボリュー
ト歯形を成す基準歯面に修正を加えた歯形修正歯車に関
するものである。
ト歯形を成す基準歯面に修正を加えた歯形修正歯車に関
するものである。
従来技術
駆動軸から従動輪への動力伝達手段としてインボリュー
ト歯車が多用されているが、噛合い誤差を小さくして歯
車騒音を低減するために、インボリュート歯形を成す基
準歯面に微小な修正を加えて使用されることがある。す
なわち、歯車騒音が最も小さくなる圧力角修正量および
捩れ角修正量を求め、それ等を上記基準歯面に与えて歯
形を修正するのである。なお、上記圧力角修正量は、概
念的には第8図のfalに示されているように、破線で
示されている基準歯面10に対して実線で示されている
修正歯面12の歯タケ方向における修正量Pで表され、
更に具体的に説明すると、第10図において実線で示さ
れている歯形測定機で測定した実際の歯形と、破線で示
されている無修正歯形との比較において、検査範囲内で
の平均線の傾きの尺度として表される。また、捩れ角修
正量は、第8図の(b)に示されているように基準歯面
10に対する修正歯面12の歯幅方向における修正量S
で表される。
ト歯車が多用されているが、噛合い誤差を小さくして歯
車騒音を低減するために、インボリュート歯形を成す基
準歯面に微小な修正を加えて使用されることがある。す
なわち、歯車騒音が最も小さくなる圧力角修正量および
捩れ角修正量を求め、それ等を上記基準歯面に与えて歯
形を修正するのである。なお、上記圧力角修正量は、概
念的には第8図のfalに示されているように、破線で
示されている基準歯面10に対して実線で示されている
修正歯面12の歯タケ方向における修正量Pで表され、
更に具体的に説明すると、第10図において実線で示さ
れている歯形測定機で測定した実際の歯形と、破線で示
されている無修正歯形との比較において、検査範囲内で
の平均線の傾きの尺度として表される。また、捩れ角修
正量は、第8図の(b)に示されているように基準歯面
10に対する修正歯面12の歯幅方向における修正量S
で表される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、かかる従来の歯形修正歯車は、上記のよ
うに主として圧力角修正および捩れ角修正のみに基づい
て歯形を修正していたため、必ずしも充分に満足し得る
騒音低減効果が得られなかった。
うに主として圧力角修正および捩れ角修正のみに基づい
て歯形を修正していたため、必ずしも充分に満足し得る
騒音低減効果が得られなかった。
これは、従来は、例えば第9図において○印で示されて
いるように圧力角修正量Pおよび捩れ角修正量Sがそれ
ぞれ異なる多数のテスト歯車を製造し、それを噛み合わ
せて歯車騒音を測定することにより歯車騒音の等音曲線
を求め、その等音曲線に基づいて歯車騒音が最も小さく
なる最適な修正歯面形状を決定していたため、それ等の
圧力角修正および捩れ角修正に加えて、例えば第8図の
(C1,(dlに示されているバイアス修正や歯形凹凸
修正などの他の修正要素を含めて最適な修正歯面形状を
求めようとすると、テスト歯車の種類が膨大な数になる
ばかりでなく、そのテスト歯車の加工誤差等により必ず
しも正確なデータが得られなかったからである。
いるように圧力角修正量Pおよび捩れ角修正量Sがそれ
ぞれ異なる多数のテスト歯車を製造し、それを噛み合わ
せて歯車騒音を測定することにより歯車騒音の等音曲線
を求め、その等音曲線に基づいて歯車騒音が最も小さく
なる最適な修正歯面形状を決定していたため、それ等の
圧力角修正および捩れ角修正に加えて、例えば第8図の
(C1,(dlに示されているバイアス修正や歯形凹凸
修正などの他の修正要素を含めて最適な修正歯面形状を
求めようとすると、テスト歯車の種類が膨大な数になる
ばかりでなく、そのテスト歯車の加工誤差等により必ず
しも正確なデータが得られなかったからである。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、インボリュート歯形を成
す基準歯面に修正を加えた歯形修正歯車であって、互い
に噛み合う一対の歯車の歯当り部が噛合い進行方向に沿
って長く延びるように、歯幅方向における圧力角修正量
が漸次変化するバイアス修正が施されていることにある
。
り、その要旨とするところは、インボリュート歯形を成
す基準歯面に修正を加えた歯形修正歯車であって、互い
に噛み合う一対の歯車の歯当り部が噛合い進行方向に沿
って長く延びるように、歯幅方向における圧力角修正量
が漸次変化するバイアス修正が施されていることにある
。
作用および発明の効果
このような歯形修正歯車においては、基準歯面に対する
修正要素としてバイアス修正が加えられているため、後
述する試験結果からも明らかなように、歯車の噛合い誤
差が小さくなって歯車騒音が一層低減されるのである。
修正要素としてバイアス修正が加えられているため、後
述する試験結果からも明らかなように、歯車の噛合い誤
差が小さくなって歯車騒音が一層低減されるのである。
ここで、上記バイアス修正の修正量を検査歯幅の両端に
おける圧力角修正量の差、すなわち前記第8図(C1の
歯幅方向における一端の圧力角修正量P1と他端の圧力
角修正量P2との差で表すと、そのバイアス修正の目標
修正量B”は、好適には、噛合い誤差波形をフーリエ展
開することによって求められる噛合い誤差の次数成分の
うち、主として一次成分および二次成分が小さくなる値
に設定される。なお、上記圧力角修正量P+、Pzとし
ては、通常は、前記第10図の値Pが用いられる。
おける圧力角修正量の差、すなわち前記第8図(C1の
歯幅方向における一端の圧力角修正量P1と他端の圧力
角修正量P2との差で表すと、そのバイアス修正の目標
修正量B”は、好適には、噛合い誤差波形をフーリエ展
開することによって求められる噛合い誤差の次数成分の
うち、主として一次成分および二次成分が小さくなる値
に設定される。なお、上記圧力角修正量P+、Pzとし
ては、通常は、前記第10図の値Pが用いられる。
また、このようにして求められたバイアス修正が施され
た歯車は、結果的に互いに噛み合う一対の歯車の歯当り
部が噛合い進行方向に沿って長くなる。また、上記検査
歯幅とは、平歯車およびハスバ歯車の精度(J I 5
−B−1702)における検査範囲であり、一般に金歯
幅の60〜80%である。更に、上記噛合い誤差波形と
は、駆動側歯車を理論回転させた場合における従動側歯
車の回転むらで、その従動側歯車の回転の進み、遅れを
変位量、速度変化、または加速度変化等で表した波形で
ある。
た歯車は、結果的に互いに噛み合う一対の歯車の歯当り
部が噛合い進行方向に沿って長くなる。また、上記検査
歯幅とは、平歯車およびハスバ歯車の精度(J I 5
−B−1702)における検査範囲であり、一般に金歯
幅の60〜80%である。更に、上記噛合い誤差波形と
は、駆動側歯車を理論回転させた場合における従動側歯
車の回転むらで、その従動側歯車の回転の進み、遅れを
変位量、速度変化、または加速度変化等で表した波形で
ある。
一方、かかる目標修正量B”を、歯数、モジュール、歯
幅、外径、圧力角、捩れ角等の諸元が異なる自動車のト
ランスミッション用の種々の歯車について求めると、そ
の目標修正量B’ (μm)は、検査歯幅寸法をW(
11m)としたとき、互いに噛み合わされる一対の歯車
の歯面の修正量の相対値において、次式(1) %式%(1) を満足する範囲内となる。換言すれば、目標修正量B′
の絶対値は、検査歯幅寸法Wに0.8を掛算した値以上
、検査歯幅寸法Wに1.6を掛算した値以下となるので
ある。したがって、かかる(1)式を用いて目標修正量
B*を設定すれば、上記のように一々噛合い誤差波形を
求めることなく、容易にバイアス修正を施すことが可能
となる。また、この(1)式において、目標修正量B*
は絶対値IB’1として表されているが、これは目標修
正量B11が検査歯幅の両端における圧力角修正量の差
で表されているため、何れの端部を基準とするかによっ
て正負が逆になるからである。このため、この場合の目
標修正量B1の正負は、互いに噛み合う一対の歯車の歯
当り部が噛合い進行方向に沿って長くなるように定めら
れる。また、前記相対値とは、駆動側歯車の歯面の修正
量と、その歯面に接触する従動側歯車の歯面の修正量と
の総和を意味し、例えば一方の歯車に上記目標修正量B
*を与えた場合には、他方の歯車の修正量はOとなる。
幅、外径、圧力角、捩れ角等の諸元が異なる自動車のト
ランスミッション用の種々の歯車について求めると、そ
の目標修正量B’ (μm)は、検査歯幅寸法をW(
11m)としたとき、互いに噛み合わされる一対の歯車
の歯面の修正量の相対値において、次式(1) %式%(1) を満足する範囲内となる。換言すれば、目標修正量B′
の絶対値は、検査歯幅寸法Wに0.8を掛算した値以上
、検査歯幅寸法Wに1.6を掛算した値以下となるので
ある。したがって、かかる(1)式を用いて目標修正量
B*を設定すれば、上記のように一々噛合い誤差波形を
求めることなく、容易にバイアス修正を施すことが可能
となる。また、この(1)式において、目標修正量B*
は絶対値IB’1として表されているが、これは目標修
正量B11が検査歯幅の両端における圧力角修正量の差
で表されているため、何れの端部を基準とするかによっ
て正負が逆になるからである。このため、この場合の目
標修正量B1の正負は、互いに噛み合う一対の歯車の歯
当り部が噛合い進行方向に沿って長くなるように定めら
れる。また、前記相対値とは、駆動側歯車の歯面の修正
量と、その歯面に接触する従動側歯車の歯面の修正量と
の総和を意味し、例えば一方の歯車に上記目標修正量B
*を与えた場合には、他方の歯車の修正量はOとなる。
なお、上記目標修正量B1は歯車製造時における目標値
で、歯車製造後における実際の歯面形状は、前記基準歯
面にその目標修正量B″および加圧公差を加えた形状と
なる。また、この目標修正量B8はバイアス修正のみの
修正量であり、他の修正要素、例えば圧力角修正や捩れ
角修正が加えられる場合には、更にそれ等の修正量が加
算される。
で、歯車製造後における実際の歯面形状は、前記基準歯
面にその目標修正量B″および加圧公差を加えた形状と
なる。また、この目標修正量B8はバイアス修正のみの
修正量であり、他の修正要素、例えば圧力角修正や捩れ
角修正が加えられる場合には、更にそれ等の修正量が加
算される。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
先ず、第1図は、本発明に係る歯形修正歯車の最適な修
正歯面形状を求めるためのシュミレーションプログラム
の内容を説明するフローチャートであり、ステップS1
において、歯車諸元、歯面修正値および負荷トルクが読
み込まれる。歯車諸元は、歯車の形状、圧力角、捩れ角
、歯数、歯タケ、モジュール、歯幅、外径、歯底径等で
、製造すべきインボリュート歯車の種類によって定まる
ものであり、負荷トルクはその歯車の使用条件等を考慮
して設定される。また、歯面修正値としては、第8図に
図示されている圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正
、歯形凹凸修正、および図示しないタラウニング修正の
各々の修正量p、s。
正歯面形状を求めるためのシュミレーションプログラム
の内容を説明するフローチャートであり、ステップS1
において、歯車諸元、歯面修正値および負荷トルクが読
み込まれる。歯車諸元は、歯車の形状、圧力角、捩れ角
、歯数、歯タケ、モジュール、歯幅、外径、歯底径等で
、製造すべきインボリュート歯車の種類によって定まる
ものであり、負荷トルクはその歯車の使用条件等を考慮
して設定される。また、歯面修正値としては、第8図に
図示されている圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正
、歯形凹凸修正、および図示しないタラウニング修正の
各々の修正量p、s。
B、R,およびCがそれぞれ設定される。
ここで、圧力角修正とは、インボリュート歯形から成る
基準歯面10に対する修正歯面12の歯タケ方向におけ
る偏差で、その修正量Pは基準歯面10に対して圧力角
が増大する方向を正として設定されている。また、捩れ
角修正とは、基準歯面10に対する修正歯面12の歯幅
方向における偏差で、その修正量Sは基準歯面10に対
して捩れ角が増大する方向を正として設定されている。
基準歯面10に対する修正歯面12の歯タケ方向におけ
る偏差で、その修正量Pは基準歯面10に対して圧力角
が増大する方向を正として設定されている。また、捩れ
角修正とは、基準歯面10に対する修正歯面12の歯幅
方向における偏差で、その修正量Sは基準歯面10に対
して捩れ角が増大する方向を正として設定されている。
更に、バイアス修正とは、歯幅方向で圧力角修正量を漸
次変化させることで、その修正量Bは検査歯幅の両端に
おける圧力角修正量の差として設定されている。この圧
力角修正量は、具体的には第10図の値Pが用いられ、
第8図(C)の歯幅方向における両端の圧力角修正量を
それぞれPl、Plとすると、バイアス修正量Bは、次
式 8式%(2) また、上記歯形凹凸修正とは、基準歯面10に対する修
正歯面12の歯タケ方向における中央部の偏差で、その
修正量Rは基準歯面10から盛り上がる方向を正として
設定されている。また、タラウニング修正とは、基準歯
面10に対する修正歯面12の歯幅方向における中央部
の偏差で、その修正量Cは基準歯面10から盛り上がる
方向を正として設定されている。
次変化させることで、その修正量Bは検査歯幅の両端に
おける圧力角修正量の差として設定されている。この圧
力角修正量は、具体的には第10図の値Pが用いられ、
第8図(C)の歯幅方向における両端の圧力角修正量を
それぞれPl、Plとすると、バイアス修正量Bは、次
式 8式%(2) また、上記歯形凹凸修正とは、基準歯面10に対する修
正歯面12の歯タケ方向における中央部の偏差で、その
修正量Rは基準歯面10から盛り上がる方向を正として
設定されている。また、タラウニング修正とは、基準歯
面10に対する修正歯面12の歯幅方向における中央部
の偏差で、その修正量Cは基準歯面10から盛り上がる
方向を正として設定されている。
次に、ステップS2において、上記基準歯面10に圧力
角修正、捩れ角修正、バイアス修正、歯形凹凸修正、お
よびタラウニング修正による全ての修正が加えられた修
正歯面の等直線が作成され、ステップS3において回転
角θが0とされる。この回転角θは、上記修正歯面を備
えた歯形修正歯車と理論上のインボリュート歯形を備え
た基準歯車とを互いに噛み合わせて相対回転させた場合
の駆動側歯車の回転角であり、続いて実行されるステッ
プ34〜S6が繰り返されることにより、■ピッチすな
わち一歯分だけ相対回転させた場合の噛合い誤差が回転
角へ〇毎に理論的に求められる。
角修正、捩れ角修正、バイアス修正、歯形凹凸修正、お
よびタラウニング修正による全ての修正が加えられた修
正歯面の等直線が作成され、ステップS3において回転
角θが0とされる。この回転角θは、上記修正歯面を備
えた歯形修正歯車と理論上のインボリュート歯形を備え
た基準歯車とを互いに噛み合わせて相対回転させた場合
の駆動側歯車の回転角であり、続いて実行されるステッ
プ34〜S6が繰り返されることにより、■ピッチすな
わち一歯分だけ相対回転させた場合の噛合い誤差が回転
角へ〇毎に理論的に求められる。
上記噛合い誤差は、第2図に示されているように、駆動
側歯車22を理論回転させた場合における従動側歯車2
4の回転むらで、その従動側歯車24の回転の進み、遅
れを変位量、速度変化、または加速度変化等にて表した
ものである。また、この噛合い誤差は、互いに噛み合う
歯26.28の撓みや歯面30,32の形状などによっ
て生じるもので、前記ステップS1において設定された
歯車諸元や負荷トルクおよびステップS2において作成
された歯面等直線に基づいて求められる。なお、第2図
の破線は、無負荷時の噛合い誤差が0の場合であり、実
線は負の圧力角修正を施した場合である。
側歯車22を理論回転させた場合における従動側歯車2
4の回転むらで、その従動側歯車24の回転の進み、遅
れを変位量、速度変化、または加速度変化等にて表した
ものである。また、この噛合い誤差は、互いに噛み合う
歯26.28の撓みや歯面30,32の形状などによっ
て生じるもので、前記ステップS1において設定された
歯車諸元や負荷トルクおよびステップS2において作成
された歯面等直線に基づいて求められる。なお、第2図
の破線は、無負荷時の噛合い誤差が0の場合であり、実
線は負の圧力角修正を施した場合である。
そして、ステップS7において、上記回転角Δθ毎に求
められた噛合い誤差から噛合い誤差波形が作成され、続
くステップS8においては、フーリエ展開によってその
噛合い誤差波形が一次成分と二次成分等とに分解される
。第3図の実線は、変位量(μm)についての噛合い誤
差波形の一例であり、一点鎖線および破線は、その噛合
い誤差波形をフーリエ展開して求められた噛合い誤差の
周波数分析である。
められた噛合い誤差から噛合い誤差波形が作成され、続
くステップS8においては、フーリエ展開によってその
噛合い誤差波形が一次成分と二次成分等とに分解される
。第3図の実線は、変位量(μm)についての噛合い誤
差波形の一例であり、一点鎖線および破線は、その噛合
い誤差波形をフーリエ展開して求められた噛合い誤差の
周波数分析である。
その後、前記ステップS1における歯面修正値、すなわ
ち圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正。
ち圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正。
歯形凹凸修正、およびタラウニング修正の修正量P、S
、B、R,Cをそれぞれ変更して、歯面形状が異なる種
々の歯形修正歯車の噛合い誤差の主として一次成分、二
次成分を、上述したのと同様にして求める。ここで、か
かる噛合い誤差の次数成分は、コンピュータによるシュ
ミレーションによって求められるため、歯形修正を施し
た歯車を実際に製造する必要がなく、歯面修正値が異な
る種々の歯形修正歯車に関する正確なデータが容易に得
られる。
、B、R,Cをそれぞれ変更して、歯面形状が異なる種
々の歯形修正歯車の噛合い誤差の主として一次成分、二
次成分を、上述したのと同様にして求める。ここで、か
かる噛合い誤差の次数成分は、コンピュータによるシュ
ミレーションによって求められるため、歯形修正を施し
た歯車を実際に製造する必要がなく、歯面修正値が異な
る種々の歯形修正歯車に関する正確なデータが容易に得
られる。
そして、このようにして得られた噛合い誤差の主として
一次成分、二次成分のデータを解析することにより、上
記圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正、歯形凹凸修
正、およびタラウニング修正の各々について、噛合い誤
差が最小となる目標修正量P”、S”、Bゞ、R*およ
びCゝを求める。これは、例えば圧力角修正および捩れ
角修正については第4図に示されているように、圧力角
修正量Pおよび捩れ角修正量Sをそれぞれ縦軸および横
軸として等噛合い誤差線を一次成分、二次成分毎に作成
すること等により、また、バイアス修正および歯形凹凸
修正については第5図に示されているように、バイアス
修正量Bを横軸として歯形凹凸修正量Rが5pm、
10pm、 15頗および20IImの場合の噛合い
誤差のグラフを一次成分。
一次成分、二次成分のデータを解析することにより、上
記圧力角修正、捩れ角修正、バイアス修正、歯形凹凸修
正、およびタラウニング修正の各々について、噛合い誤
差が最小となる目標修正量P”、S”、Bゞ、R*およ
びCゝを求める。これは、例えば圧力角修正および捩れ
角修正については第4図に示されているように、圧力角
修正量Pおよび捩れ角修正量Sをそれぞれ縦軸および横
軸として等噛合い誤差線を一次成分、二次成分毎に作成
すること等により、また、バイアス修正および歯形凹凸
修正については第5図に示されているように、バイアス
修正量Bを横軸として歯形凹凸修正量Rが5pm、
10pm、 15頗および20IImの場合の噛合い
誤差のグラフを一次成分。
二次成分毎に作成すること等により、それぞれ噛合い誤
差が最小となる目標修正量P”、S’、B”、R”の範
囲を求めることができる。第4図において破線で示され
ている範囲、第5図において斜線で示されている範囲は
、それぞれその目標修正量の範囲の一例であるが、これ
等は歯車の要求精度に応じた加工公差を考慮して定めら
れる。また、上記噛合い誤差は、噛合い誤差の次数成分
の最大値すなわち全振幅であり、目標修正量P”、S”
。
差が最小となる目標修正量P”、S’、B”、R”の範
囲を求めることができる。第4図において破線で示され
ている範囲、第5図において斜線で示されている範囲は
、それぞれその目標修正量の範囲の一例であるが、これ
等は歯車の要求精度に応じた加工公差を考慮して定めら
れる。また、上記噛合い誤差は、噛合い誤差の次数成分
の最大値すなわち全振幅であり、目標修正量P”、S”
。
B”、R1およびC8の範囲は主として一次成分および
二次成分の噛合い誤差が小さくなる範囲に設定される。
二次成分の噛合い誤差が小さくなる範囲に設定される。
第1表は、かかる目標修正量P′″。
s* 、B* 、 R*およびC11の一例を、前記第
9図に示されているように実際にテスト歯車を製造して
圧力角修正、捩れ角修正の目標修正量P7゜S″を設定
していた従来の場合と比較して示したものである。なお
、単位は何れも卿である。
9図に示されているように実際にテスト歯車を製造して
圧力角修正、捩れ角修正の目標修正量P7゜S″を設定
していた従来の場合と比較して示したものである。なお
、単位は何れも卿である。
第1表
そして、このような目標修正量P”、S”、B”、R’
およびC*だけ基準歯面10に修正を加えた歯形修正歯
車によれば、従来の主として圧力角修正および捩れ角修
正のみの修正が加えられた歯車に比較して、歯車騒音低
減のために一層極め細かな修正が加えられることとなり
、噛合い誤差が小さくなって歯車騒音が大幅に低減され
る。特に、本実施例では圧力角修正、捩れ角修正、バイ
アス修正、歯形凹凸修正、およびクラウニング修正の5
つの項目についての修正が加えられているとともに、そ
れ等の目標修正量P’、S*、B”、R*およびC′″
は噛合い誤差の主として一次成分、二次成分が小さくな
る範囲で且つ加工公差を考慮して設定されているため、
優れた騒音低減効果が得られるのである。
およびC*だけ基準歯面10に修正を加えた歯形修正歯
車によれば、従来の主として圧力角修正および捩れ角修
正のみの修正が加えられた歯車に比較して、歯車騒音低
減のために一層極め細かな修正が加えられることとなり
、噛合い誤差が小さくなって歯車騒音が大幅に低減され
る。特に、本実施例では圧力角修正、捩れ角修正、バイ
アス修正、歯形凹凸修正、およびクラウニング修正の5
つの項目についての修正が加えられているとともに、そ
れ等の目標修正量P’、S*、B”、R*およびC′″
は噛合い誤差の主として一次成分、二次成分が小さくな
る範囲で且つ加工公差を考慮して設定されているため、
優れた騒音低減効果が得られるのである。
なお、上記バイアス修正が施された歯車は、結果的に互
いに噛み合う一対の歯車の歯当り部が噛合い進行方向に
沿って長くなる。
いに噛み合う一対の歯車の歯当り部が噛合い進行方向に
沿って長くなる。
また、上記目標修正量P’、S”、B”、R”およびC
11は、互いに噛み合わされる一対の歯車の歯面の修正
量の相対値である。したがって、この目標修正量P”、
SIl、B’、R”およびC11を、互いに噛み合う一
対の歯車の双方に分散して歯面を修正することもできる
。例えば、一方の歯車の修正量をB*/2とした場合に
は、その歯車と噛み合う他方の歯車の修正量を−B”
/2とすればよく、双方の盛上げ量の総和が目標修正量
B’となればよいのである。
11は、互いに噛み合わされる一対の歯車の歯面の修正
量の相対値である。したがって、この目標修正量P”、
SIl、B’、R”およびC11を、互いに噛み合う一
対の歯車の双方に分散して歯面を修正することもできる
。例えば、一方の歯車の修正量をB*/2とした場合に
は、その歯車と噛み合う他方の歯車の修正量を−B”
/2とすればよく、双方の盛上げ量の総和が目標修正量
B’となればよいのである。
因に、第6図および第7図は、上記のようにして目標修
正量P”、S”、B’、R’およびC”を求めて基準歯
面10に修正を加えた本発明の歯形修正歯車対と、圧力
角修正および捩れ角修正のみについて修正を加えた従来
の歯形修正歯車対とを、それぞれ自動車のトランスミッ
ションに取り付けて、運転時におけるトランスミッショ
ン近傍で測定した歯車騒音をその歯車の噛合い誤差の一
次成分、二次成分との関係で示した図である。これ等の
図から明らかなように、噛合い誤差が小さい程歯車騒音
は低くなるのであり、また、○印で示されている本発明
の歯形修正歯車によれば、・印で示されている従来のも
のに比較して、10〜20dB程度の騒音低減効果が得
られることが判る。
正量P”、S”、B’、R’およびC”を求めて基準歯
面10に修正を加えた本発明の歯形修正歯車対と、圧力
角修正および捩れ角修正のみについて修正を加えた従来
の歯形修正歯車対とを、それぞれ自動車のトランスミッ
ションに取り付けて、運転時におけるトランスミッショ
ン近傍で測定した歯車騒音をその歯車の噛合い誤差の一
次成分、二次成分との関係で示した図である。これ等の
図から明らかなように、噛合い誤差が小さい程歯車騒音
は低くなるのであり、また、○印で示されている本発明
の歯形修正歯車によれば、・印で示されている従来のも
のに比較して、10〜20dB程度の騒音低減効果が得
られることが判る。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。
例えば、前記実施例では第1図に示されているシュミレ
ーションプログラムによって噛合い誤差の主として一次
成分、二次成分を求め、それに基づいて目標修正量P’
、S”、B”、R’およびC11を設定するようにして
いるが、バイアス修正の目標修正量B1に関しては、歯
車の諸元などによっても異なるが、本発明者等の測定に
よれば、検査歯幅寸法をW(++n)としたとき、前記
(1)式を満足するように設定すれば、必ずしもシュミ
レーションプログラムによって一々噛合い誤差を求めな
くても、騒音低減効果が得られる。但し、この目標修正
MB 11はバイアス修正のみの修正量であるため、他
の修正要素、例えば圧力角修正や捩れ角修正による修正
が加えられる場合には、更にそれ等の修正量が加算され
る。また、かかるfl1式の目標修正量B”は、JIS
A級相当の歯車を製造する際の目標値で、実際に製造さ
れた歯形修正歯車の歯面形状は上記目標修正量B”に、
10〜15μm程度の加工公差を含んだものとなる。な
お、(1)式では目標修正量B1が絶対値IB81とし
て設定されているが、その正負は歯当り部が噛合い進行
方向に沿って長くなるように定められる。
ーションプログラムによって噛合い誤差の主として一次
成分、二次成分を求め、それに基づいて目標修正量P’
、S”、B”、R’およびC11を設定するようにして
いるが、バイアス修正の目標修正量B1に関しては、歯
車の諸元などによっても異なるが、本発明者等の測定に
よれば、検査歯幅寸法をW(++n)としたとき、前記
(1)式を満足するように設定すれば、必ずしもシュミ
レーションプログラムによって一々噛合い誤差を求めな
くても、騒音低減効果が得られる。但し、この目標修正
MB 11はバイアス修正のみの修正量であるため、他
の修正要素、例えば圧力角修正や捩れ角修正による修正
が加えられる場合には、更にそれ等の修正量が加算され
る。また、かかるfl1式の目標修正量B”は、JIS
A級相当の歯車を製造する際の目標値で、実際に製造さ
れた歯形修正歯車の歯面形状は上記目標修正量B”に、
10〜15μm程度の加工公差を含んだものとなる。な
お、(1)式では目標修正量B1が絶対値IB81とし
て設定されているが、その正負は歯当り部が噛合い進行
方向に沿って長くなるように定められる。
また、前記実施例では噛合い誤差の主として一次成分、
二次成分が小さくなる範囲に目標修正量P”、S”、B
”、R”およびC1′が設定されているが、−次成分の
みに基づいて設定したり、或いはフーリエ展開する前の
噛合い誤差波形に基づいて設定することも可能である。
二次成分が小さくなる範囲に目標修正量P”、S”、B
”、R”およびC1′が設定されているが、−次成分の
みに基づいて設定したり、或いはフーリエ展開する前の
噛合い誤差波形に基づいて設定することも可能である。
また、前記実施例では圧力角修正、捩れ角修正。
バイアス修正、歯形凹凸修正、およびクラウニング修正
の5つの修正項目から最終の歯面形状が決定されている
が、本発明の目的である歯車騒音を低減し得る限りにお
いて、従来技術であるアライメント誤差等を吸収するた
めの歯形凹凸修正、クラウニング修正を施した上で、少
なくともバイアスによる修正が施されておればよいので
ある。
の5つの修正項目から最終の歯面形状が決定されている
が、本発明の目的である歯車騒音を低減し得る限りにお
いて、従来技術であるアライメント誤差等を吸収するた
めの歯形凹凸修正、クラウニング修正を施した上で、少
なくともバイアスによる修正が施されておればよいので
ある。
その他−々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱す
ることなく当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができる。
ることなく当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができる。
第1図は本発明に係る歯形修正歯車の目標修正量を求め
るだめのシュミレーションプログラムを説明するフロー
チャートである。第2図は第1図のステップS4におけ
る噛合い誤差を説明する図である。第3図は第1図のス
テップS7における噛合い誤差波形およびその一次成分
、二次成分を説明する図である。第4図は第1図のシュ
ミレーションプログラムによって得られたデータから圧
力角修正および捩れ角修正の目標修正量を求めるための
一例を説明する図である。第5図は第1図のシュミレー
ションプログラムによって得られたデータから歯形凹凸
修正およびバイアス修正の目標修正量を求めるための一
例を説明する図である。 第6図は本発明に係る歯形修正歯車における噛合い誤差
の一次成分と歯車騒音との関係を、従来の歯形修正歯車
との比較において示す図である。第7図は本発明に係る
歯形修正歯車における噛合い誤差の二次成分と歯車騒音
との関係を、従来の歯形修正歯車との比較において示す
図である。第8図は歯面形状の修正要素である圧力角修
正、捩れ角修正、バイアス修正および歯形凹凸修正を説
明する概念図である。第9図は従来の歯形修正歯車にお
ける目標修正量を求めるための一例を説明する図である
。第10図は第8図の圧力角修正量について更に具体的
に説明する図である。 10:基準歯面 12:修正歯面出願人 トヨ
タ自動車株式会社 /+1 第2図 第3図 回転角(0)→ 一 第4図 (二lじn#) 第9図 (μm) 4叶 0?−0 第’70F!lJ ρ
るだめのシュミレーションプログラムを説明するフロー
チャートである。第2図は第1図のステップS4におけ
る噛合い誤差を説明する図である。第3図は第1図のス
テップS7における噛合い誤差波形およびその一次成分
、二次成分を説明する図である。第4図は第1図のシュ
ミレーションプログラムによって得られたデータから圧
力角修正および捩れ角修正の目標修正量を求めるための
一例を説明する図である。第5図は第1図のシュミレー
ションプログラムによって得られたデータから歯形凹凸
修正およびバイアス修正の目標修正量を求めるための一
例を説明する図である。 第6図は本発明に係る歯形修正歯車における噛合い誤差
の一次成分と歯車騒音との関係を、従来の歯形修正歯車
との比較において示す図である。第7図は本発明に係る
歯形修正歯車における噛合い誤差の二次成分と歯車騒音
との関係を、従来の歯形修正歯車との比較において示す
図である。第8図は歯面形状の修正要素である圧力角修
正、捩れ角修正、バイアス修正および歯形凹凸修正を説
明する概念図である。第9図は従来の歯形修正歯車にお
ける目標修正量を求めるための一例を説明する図である
。第10図は第8図の圧力角修正量について更に具体的
に説明する図である。 10:基準歯面 12:修正歯面出願人 トヨ
タ自動車株式会社 /+1 第2図 第3図 回転角(0)→ 一 第4図 (二lじn#) 第9図 (μm) 4叶 0?−0 第’70F!lJ ρ
Claims (3)
- (1)インボリュート歯形を成す基準歯面に修正を加え
た歯形修正歯車であって、 互いに噛み合う一対の歯車の歯当り部が噛合い進行方向
に沿って長く延びるように、歯幅方向における圧力角修
正量が漸次変化するバイアス修正が施されていることを
特徴とする歯形修正歯車。 - (2)前記バイアス修正の修正量を検査歯幅の両端にお
ける前記圧力角修正量の差で表したとき、該バイアス修
正の目標修正量B^*は、噛合い誤差波形をフーリエ展
開することによって求められる噛合い誤差の次数成分の
うち、主として一次成分および二次成分が小さくなる値
に設定されている特許請求の範囲第1項に記載の歯形修
正歯車。 - (3)前記バイアス修正の修正量を検査歯幅の両端にお
ける前記圧力角修正量の差で表したとき、該バイアス修
正の目標修正量B^*(μm)は、検査歯幅寸法をW(
mm)とすると、互いに噛み合わされる一対の歯車の歯
面の修正量の相対値において、次式 |B^*|=(0.8〜1.6)・W を満足するものであり、実際の歯面形状は前記基準歯面
に該目標修正量B^*および加工公差を加えた形状であ
る特許請求の範囲第1項に記載の歯形修正歯車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1461487A JPS63180766A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 歯形修正歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1461487A JPS63180766A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 歯形修正歯車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63180766A true JPS63180766A (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=11866079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1461487A Pending JPS63180766A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 歯形修正歯車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63180766A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4410042A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Hitachi Ltd | Planetengetriebe |
JP2003175419A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Honda Motor Co Ltd | ギヤ解析法 |
JP2004286219A (ja) * | 1998-08-06 | 2004-10-14 | Ims Gear Gmbh | 軸駆動装置及び同装置に使用される歯車プロフィール計算方法 |
WO2005068878A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Jtekt Corporation | ラックピ二オン式操舵装置 |
WO2006072355A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-13 | ThyssenKrupp Präzisionsschmiede GmbH | Zahnradpaarung aus kronenrad und ritzel |
JP2008101700A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Enplas Corp | 一対の樹脂製やまば歯車 |
JP2010060049A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 傘歯車を用いた歯車セット及び傘歯車 |
JP2018009608A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日野自動車株式会社 | 歯車装置の設計方法、歯車装置の製造方法、および、歯車装置 |
CN108394074A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-08-14 | 大连銮艺精密模塑制造有限公司 | 塑料齿轮径向综合总偏差与一齿径向综合偏差的调整方法 |
US10634231B2 (en) | 2016-04-19 | 2020-04-28 | Ford Global Technologies, Llc | Gears with varying pressure angle |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1461487A patent/JPS63180766A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4410042A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Hitachi Ltd | Planetengetriebe |
JP4568020B2 (ja) * | 1998-08-06 | 2010-10-27 | イーエムエス ギア ゲーエムベーハー | 軸駆動装置に使用される歯車輪郭計算方法 |
JP2004286219A (ja) * | 1998-08-06 | 2004-10-14 | Ims Gear Gmbh | 軸駆動装置及び同装置に使用される歯車プロフィール計算方法 |
JP2003175419A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Honda Motor Co Ltd | ギヤ解析法 |
WO2005068878A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Jtekt Corporation | ラックピ二オン式操舵装置 |
US8683887B2 (en) | 2004-01-13 | 2014-04-01 | Jtekt Corporation | Rack-and-pinion steering apparatus |
JP4712047B2 (ja) * | 2004-12-23 | 2011-06-29 | ゾナ ベーエルヴェー プレチジオンズシュミーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | クラウン歯車とピニオンからなるギア組合せ体 |
EA010915B1 (ru) * | 2004-12-23 | 2008-12-30 | Тюссенкрупп Прэцизионсшмиде Гмбх | Зубчатая пара, состоящая из корончатого зубчатого колеса и шестерни |
JP2008525727A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ゾナ ベーエルヴェー プレチジオンズシュミーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | クラウン歯車とピニオンからなるギア組合せ体 |
US7926379B2 (en) * | 2004-12-23 | 2011-04-19 | Thyssenkrupp Prazisionsschmiede Gmbh | Gear pair consisting of a crown gear and of a pinion gear |
WO2006072355A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-13 | ThyssenKrupp Präzisionsschmiede GmbH | Zahnradpaarung aus kronenrad und ritzel |
JP4697887B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2011-06-08 | 株式会社エンプラス | 一対の樹脂製やまば歯車 |
JP2008101700A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Enplas Corp | 一対の樹脂製やまば歯車 |
JP2010060049A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 傘歯車を用いた歯車セット及び傘歯車 |
US10634231B2 (en) | 2016-04-19 | 2020-04-28 | Ford Global Technologies, Llc | Gears with varying pressure angle |
JP2018009608A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日野自動車株式会社 | 歯車装置の設計方法、歯車装置の製造方法、および、歯車装置 |
CN108394074A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-08-14 | 大连銮艺精密模塑制造有限公司 | 塑料齿轮径向综合总偏差与一齿径向综合偏差的调整方法 |
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