方法 特定 ウォームギア ― エンジニアのための完全チェックリスト

まず、モーターの回転速度 (n₁) と必要な出力軸の回転速度 (n₂) から始めます。比率 i = n₁ ÷ n₂ が主要な設計入力値であり、他のすべてはそこから導き出されます。1450 RPM の 4 極モーターで、29 RPM で回転する必要のあるシャフトを駆動する場合、i = 50:1 が必要です。必ず最初に正確な必要な比率を計算し、次に最も近い標準カタログ比率を選択するか、カスタム比率を指定してください。標準比率 (10、15、20、25、30、40、50、60、80、100:1) は、要件に完全に一致しない場合があります。非標準比率は、新しい工具なしでレベル 3 のセミカスタム仕様で入手できます。ギア比は、セルフロックが可能かどうかも決定します。高比率 (シングルスタートウォームで 30:1 以上) では、通常セルフロックが可能ですが、低比率では検証が必要です。

スタート回数は、セルフロック機能と効率という 2 つの特性を同時に決定します。シングルスタート (z1=1): リード角が浅い → ほとんどの比率でセルフロック → 効率 50–75%。ダブルスタート (z1=2): 効率が 72–82% に向上 → セルフロックはぎりぎり。4 スタート (z1=4): 効率 83–90% → セルフロックは実現できません。傾斜コンベヤ、ホイスト、協働ロボットのジョイントなど、負荷保持 (安全セルフロック) が必要な場合は、z1=1 を指定してください。セルフロックは周囲温度ではなく、最大動作温度で確認してください。摩擦係数は温度とともに低下するため、20°C ではセルフロックするが 70°C のハウジング温度ではセルフロックしないドライブでは、セルフロック動作が失われる可能性があります。

モジュールは、比率ではなく、必要な出力トルクから選択します。錫青銅ホイールのトルクとモジュールの関係: T₂_rated ≈ 0.9 × m³ × z₂ × 120 MPa (中速での ZCuSn10Pb1 の近似値)。50:1 (z₂=50) で必要な T₂ が 300 Nm の場合: m³ ≥ 300 / (0.9 × 50 × 0.12) → m³ ≥ 55.6 → m ≥ 3.82 → M4 を選択します。標準モジュール: M1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10。非標準モジュール (M3.5、M4.5、M7) には、レベル 4 のカスタム ツーリングが必要です。サービス ファクター マージンを確保するため、常に計算された最小値より 1 つ上の標準モジュール ステップを選択してください。

アプリケーションから計算されるトルク: 直線機構の場合は T₂ = F × r (F = 負荷力、r = モーメントアーム)、回転機構の場合は T₂ = P/ω。サービス係数を適用します: 滑らかな一定負荷 (ファン、ポンプ) の場合は 1.0～1.25、中程度の衝撃 (負荷がかかった状態で起動するコンベヤ) の場合は 1.5、大きな衝撃 (詰まりの可能性があるマテリアル ハンドリング、起動停止の高サイクル) の場合は 2.0～2.5。設計トルク T₂_design = T₂_load × SF。出力軸でのモータ トルク ≠ 設計トルク: T₂_motor = T_motor × i × η — 効率低下は、モータが負荷トルクを比率で割った値よりも大きな入力トルクを供給する必要があることを意味します。

モジュール、開始数、歯数が確定したら、中心距離は次のように決定されます。a = m(q + z₂)/2 ここで、q は直径比 (通常 8～16、多くの場合 q=12 または q=10) です。M4 の場合、q=12、z₂=50 なので、a = 4(12+50)/2 = 124 mm となります。中心距離は自由変数ではありません。機械ハウジングは、計算された中心距離を精度クラスに必要な公差 (通常、標準ドライブでは ±0.10 mm、精密ドライブでは ±0.05 mm) 内に収める必要があります。ハウジングの設計または選択は中心距離に基づいて行います。ハウジングを先に設計してからギアセットを取り付けないでください。

穴はH7公差（標準穴基準）で製造されます。シャフト嵌め合いタイプ：H7/k6 - 移行嵌め合い、メンテナンスのために取り外し可能。H7/n6 - 軽干渉、標準的な中負荷永久組立。H7/p6 - 中干渉、重負荷衝撃用途（組立には油圧プレスまたは加熱が必要）。非標準の穴径（カタログのステップだけでなく、任意の値）は、レベル2カスタムとして2～4週間のリードタイムで利用可能で、金型費用はかかりません。穴径を0.1 mm単位で指定し、嵌め合いタイプを明示的に指定してください。デュプレックスウォームシャフト（バックラッシュ調整可能）には、軸方向調整を可能にするために、異なるシャフト嵌め合い（H7/g6クリアランス嵌め合い）が必要です。

キー溝の寸法は、穴径に応じて DIN 6885A に準拠します。30 mm の穴の場合: 8×7 mm キー (幅 8 × 高さ 7)。50 mm の穴の場合: 14×9 mm キー。指定事項: (1) キー溝規格 (DIN 6885A メートル法がデフォルト)、(2) キー溝幅公差 (通常のクリアランスの場合は JS9、干渉キー嵌合の場合は P9)、(3) セットスクリュー穴が必要かどうか。キー溝が不要な場合は、その旨を明記してください。指示がない場合、10 mm を超えるすべての穴に標準でキー溝が加工されます。2 つのキー溝 (バランスまたは冗長性のために 90° 離れて) が必要な場合は、注文時に指定する必要があります。

シャフトの材質は硬度と焼入れ性を、ホイールの材質は耐摩耗性と強度を左右します。これらはペアリングであり、適切な組み合わせは使用クラスと環境によって異なります。D1 軽荷重: C45 誘導焼入れ + ZCuSn10Pb1。D2 中荷重: 40Cr 全体焼入れ + ZCuSn10Pb1。D3 重荷重: SCM415 浸炭 + ZCuAl10Fe3。食品/船舶: SS316 + SS316 または SS316 + ZCuSn10Pb1。シャフトのグレードのみを指定するだけでは不十分です (「40Cr シャフトが必要です」)。ホイールの合金も指定する必要があります。40Cr シャフトと ZCuAl10Fe3 ホイールの組み合わせでは、条件によっては硬度差が不十分になる場合があります。 材料選定ガイド ペアリングルールについて。

DIN精度等級は、リード偏差、プロファイル偏差、ピッチ誤差、歯厚の許容公差を規定します。DIN 12：商用（ホブ加工のみ、一般産業用）；DIN 9～10：標準産業用（ホブ加工＋タッチグラインドの可能性あり）；DIN 7～8：精密（ねじ研削）；DIN 5～6：高精度（研削およびラップ加工、ロボットおよび位置決め駆動用）。精度等級を一段階上げるごとに、製造コストは約2倍になります。用途に必要な最小等級を指定してください。倉庫コンベア駆動にDIN 6を過剰に指定すると、運用上のメリットはなくコストが増加します。インデックスロボットにDIN 9を不足して指定すると、位置誤差が発生します。Korea Ever-Powerが仕様が適切であることを確認できるよう、用途の種類とともに必要な精度等級を明記してください。

文書レベルは、お客様の品質システム要件に合致している必要があります。標準供給：材料証明書（ヒート番号追跡可能）＋CMM寸法検査レポート。食品／HACCP：表面粗さレポート（Ra測定）＋NSF H1潤滑剤適合性確認＋HACCPゾーンステートメントを追加。海洋／オフショア：500時間ASTM B117塩水噴霧試験証明書を追加。医療機器（ISO 13485）：ISO 10993-1生体適合性参照＋熱処理記録＋ミルテスト証明書を追加。自動車OEM（PPAP）：PPAPレベル1、2、または3を指定。出荷済み注文から文書要件を遡及的に満たすことは必ずしもできません。注文時に要件を明記してください。Korea Ever-Powerは注文を受ける前に利用可能性を確認します。