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はすば歯車の騒音
- ギヤの騒音低減策として、はすば歯車に変更したのに、負荷時に騒音が発生
- 無負荷時には騒音が収まるが、負荷時には平歯車と同レベルの騒音が発生
- はすば歯車の騒音の原因を考える
- 機械設計
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文面から察して負荷を掛けた事によって軸受けのクリアランス分だけ歯当り（噛合い）が変化したと思われます。 （又は軸径・軸受け間の長さが適正でない） ハスバ歯車の場合は負荷が掛かる事により、噛合い部に軸方向の分力が発生します。 その力は軸に対して下記の曲げ力になります。 Ｍ＝Ｆ（スラスト力）×Ｒ（歯車ＰＣＤ／２） この力によって軸受けが片当りすると共に歯当りも変化します。 ネジレ角が大きくなるとスラスト力も大きくなるので軸受けのシビアなクリアランス調整がより必要となります。 経験として、ハスバやマガリ歯は歯面精度が良くなる程にシビアな組立調整が必要。 上記より、直歯でうまくいってもハスバでうまくいくとは限りません。 現状の状態でどうしても音を低くしたい場合は、邪道ですが負荷を掛けた状態でラッピング運転させる事も有ります。 一度、スラスト方向とラジアル方向のガタをダイアルゲージで測定してみては如何でしょうか。 思い出しましたが、ハスバ歯車の騒音対策で軸受けにクリアランスが必要な場合にねじれ方向の違いの歯車を追加して、やまば歯車の様にしてスラスト力を打ち消した事が有ります。 ねじれ方向の違う歯車を追加される場合は、追加する歯車に軸との締結をパワーロック（ツバキでの品名）などの面圧締結品を使用する様にお勧めします。 もう片方の歯面と同時に当たる様な位相合せの組立が必要な為。
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＊ 剛性が弱い ＊ はすば歯車のセット位置不良 ＊ ギヤＢＯＸ？の精度不良 等々が考えられるので、一つ一つ調整が必要です。 他の回答者さん同様に、お礼と評価をして、閉じましょう。
お礼
大変失礼いたしました。（システムをよく理解しておりませんでした） はすば歯車案での試作検討を進めておりましたが、別案での検討を進めることとなり、そちらの検討に時間を取られてしまいました。はすばでの製品力向上を目指しておりましたが、大変残念な結果となってしまい、皆様に申し訳なく感じております。また機会がありましたら、よろしくお願い申し上げます。
平歯車の場合 仮に、Ａ歯とＢ歯の２枚がかみあっているとします。 噛み合いは、 Ａ歯、根元→中間→先端 Ｂ歯、 根元→中間→先端 厳密に言えば、歯は曲がりますので、周期的な軸受け荷重の変化と 歯と歯の接触力がかわりますので、音を発生させます。 しかし、スラストは生じません。 斜歯車の場合 歯車の巾方向に、例えば根元接触部が移動してゆきます。 従って、軸受け荷重の周期的変化は軽減されます。 しかし、スラストが生じます。そしてこのスラストは負荷が増える に従い増加します。 スラスト（軸方向に移動させようとする力）と軸受けの耐スラスト についてチェックをかけては如何でしょうか。
お礼
大変失礼いたしました。（システムをよく理解しておりませんでした） はすば歯車案での試作検討を進めておりましたが、別案での検討を進めることとなり、そちらの検討に時間を取られてしまいました。はすばでの製品力向上を目指しておりましたが、大変残念な結果となってしまい、皆様に申し訳なく感じております。また機会がありましたら、よろしくお願い申し上げます。
どこの歯車の教科書にも、 噛み合い率が上がるので斜歯歯車の方が騒音に有利とあります。 そうでしょうか？ 実は、歯筋や歯形が、理想的に仕上がっていればの話です。 実際問題（これは経験で）、 通常程度の精度なら、同等かそれ以上の騒音を出す事の方が多いと考えます。 直歯に対して、精度管理が難しいからでもあります。 対策は、歯研にするか、シェービングするか、設計を見直すかです。 その前に、直歯の平歯車のままで、歯研やシェービングをしてみても良いでしょう。 ギアの騒音対策で見落としがちなのは、 軸の強度と精度。更に、ギアボックスの強度と精度。 こちらの検証も必要です。騙されたと思って、一度、調べてみて下さい。
お礼
回答頂きありがとうございます。歯の精度向上についても手を打つことを考えておりますが、コストや加工が可能な協力工場とのすり合わせ等課題もあり、機構的な変更でまず様子を．．．ということで今回のはすば採用となりました。確かに軸強度やギヤボックス強度などまだ未確認の項目もございますので、一つずつつぶしこんでみたく思います。
通常は平歯車からはすば歯車に変更すれば噛み合い率が上がるので、音のレ ベルは下がると思います。音の発生は軸受からではなく、噛み合い部からで しょうか？グリス等潤滑に問題はありませんか？噛み合い部の音であれば、 改善方法は加工精度を上げて、かみ合いの精度を高めることだと思います。
お礼
回答頂きありがとうございます。音のレベルを音圧で確認しています（とはいえ簡易騒音計にて、ですが）が、ジャージャーいう感じは平歯車噛み合い時と同様な聴こえ方です。またグリスも粘度の軟らかめなものを封入しておりますが、この辺りを変えての確認には至っておりません。再度確認してみます。
お礼
遅れましたが回答頂きありがとうございます。ガタの詰めに関しては、まだ手を打っておりませんでした。早速確認させて頂きます。またねじれ方向の違う歯車も追加し、スラスト力打ち消しも確認してみたく思います。