平歯車の寸法計算(標準・転位、中心距離・かみ合い率)

モジュール・歯数・転位係数から、基準円・歯先円・歯底円・基礎円の直径、かみ合い圧力角、中心距離、正面かみ合い率を出します。

かみ合い

中心距離 a—mm
かみ合い圧力角 αw—度
中心距離修正係数 y—
正面かみ合い率 εα—

小歯車(z1)

基準円直径 d1—mm
基礎円直径 db1—mm
歯先円直径 da1—mm
歯底円直径 df1—mm
かみ合いピッチ円 dw1—mm

大歯車(z2)

基準円直径 d2—mm
基礎円直径 db2—mm
歯先円直径 da2—mm
歯底円直径 df2—mm
かみ合いピッチ円 dw2—mm

invαw = 2tanα(x1 + x2)/(z1 + z2) + invα(inv α = tanα − α)
y = (z1 + z2)/2 × (cosα/cosαw − 1) a = ((z1 + z2)/2 + y)m
d = zm db = d cosα df = d − 2(1.25 − x)m
歯先:頂げき保持 ha1 = (1 + y − x2)m / 短縮なし ha1 = (1 + x1)m

基準円・歯先円・歯底円と歯の寸法
dadfdd 基準円直径 = z × mda 歯先円直径 = d + 2mdf 歯底円直径 = d − 2.5m歯の高さとピッチ(拡大)hahfhp = πmαha 歯末のたけ = m(基準円 → 歯先)hf 歯元のたけ = 1.25m(基準円 → 歯底)h 全歯たけ = ha + hf = 2.25mp ピッチ(基準円の上の歯の間隔)= πmm モジュール = p ÷ π(歯の大きさ)α 圧力角(歯面の傾き)= 20°— 一点鎖線=基準円(ラックでは基準線)

左は歯数 18 の標準平歯車(転位なし)を、インボリュート歯形を計算して描いた図。右は歯の高さとピッチを決める基準ラック歯形(圧力角 α = 20°)の拡大です。転位歯車では、歯先円・歯底円が転位量だけずれます。

✎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)」