はすば歯車の寸法計算(歯直角方式、中心距離・かみ合い率)

歯直角モジュール・ねじれ角・歯数・転位係数から、正面モジュール・正面圧力角、各直径、中心距離、かみ合い率(正面・重なり)を出します。

かみ合い

中心距離 a—mm
正面モジュール mt—mm
正面圧力角 αt—度
正面かみ合い圧力角 αwt—度
基礎円筒ねじれ角 βb—度
正面かみ合い率 εα—
重なりかみ合い率 εβ—
全かみ合い率 εγ—

歯車 1

基準円直径 d1—mm
歯先円直径 da1—mm
歯底円直径 df1—mm
基礎円直径 db1—mm

歯車 2

基準円直径 d2—mm
歯先円直径 da2—mm
歯底円直径 df2—mm
基礎円直径 db2—mm

mt = mn/cosβ αt = atan(tanαn/cosβ) d = z·mt
invαwt = 2tanαn(xn1 + xn2)/(z1 + z2) + invαt
y = (z1 + z2)/(2cosβ) × (cosαt/cosαwt − 1) a = ((z1 + z2)/(2cosβ) + y)mn
εβ = b·sinβ/(π·mn)

ねじれ角 β と、歯直角・軸直角
横から見た歯車軸β緑の線=歯すじ。軸の高さでの傾きが β基準円の円筒を切り開いた図βptpnpt = π·mt(軸直角) pn = π·mn(歯直角)pn = pt × cos β → mt = mn ÷ cos β横=軸の方向、縦=円周の方向

左は側面から見た歯すじ(つるまき線)で、軸の中心の高さでの傾きがねじれ角 β です。右は基準円の円筒を切り開いた図で、歯すじに直角に測るのが歯直角(mn)、軸に直角(正面)に測るのが軸直角(mt)。pn = pt × cos β なので mt = mn ÷ cos β になります(図は β = 30°)。

✎使うときの注意

計算式は下の出典の公開技術資料に合わせ、資料の計算例と一致することを確かめています。設計・検査に使うときは、図面や規格の値で確認してください。

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📚出典

  1. 小原歯車工業(KHK)「歯車技術資料(web版)4.1 平歯車・ラックの寸法計算」
  2. 協育歯車工業(KG)「技術資料(PDF・176ページ。歯車の基礎・転位・かみ合い率・歯厚の測定・精度・各種歯車の計算)」