アルミの歯車

質問

歯車の材料にアルミ(A5056.A2017等）を使用する場合の問題点を教えて欲しいのですが。
既製品のカタログにはほとんどアルミの歯車は載っていませんが、焼付き等の重大な問題があるからなのでしょうか。
樹脂では強度が弱く、鉄や真鍮では重過ぎるので出来ればアルミの歯車を使用したいと考えています。

回答No.1

noname#230359

ちょっと古い経験談ですが・・・参考までに。
モーター側にS45Cのピニオンギア、中間にBS（真鍮）、そしてボールねじにアルミギア（A5056)を使いました。
アルミを用いた最大の理由は慣性モーメントの軽減でした。
質問にあるように、アルミは焼き付きが問題ですが、クリープも考えなくてはなりません。焼き付きは、BSを中継したことと、モリコートグリスによる潤滑、クリープはギアの幅を大きくすることによって回避できると考えました。
モジュール１のギアで厚みは10mm、モーターは100WのDCサーボです。
この構成で最大加速度に近い駆動（高速反転を含む）を行い、予想寿命（１万時間）をクリアしました。
メンテナンスのため交換したアルミギアは、モリコートグリスの潤滑作用が有効だったためか、焼き付き損傷はほとんど見受けられませんでしたが、加速度の大きい方に若干の変形（塑性変形）が見られました。
結論から言えば、アルミ青銅を選ぶべきだったと考えています。比重は多少大きくなりますが、焼き付きやクリープの問題は払拭されます。
この事例ではグリス切れなどの事故が無かったために、寿命を全うできましたが、もし何かのミスがあると、アルミギアを損傷していた可能性がありました。