1.95 10 −6 2000Ftdb
材料の片振引張疲れ限度を応力集中係数 1. 4 で割った値 です。
荷重方向が両方向で、左右両歯面が均等かまたはこ れに近い程度に負荷をうける歯車については、σ
Flimは 表の値の 2 / 3 とします。
硬さまたは心部硬さとして示す値は、歯元の中心部 の硬さとします。
120 β
呼び円周力 F
t実際円周力
表 10.3 動荷重係数K
VJIS B 1702 による 歯車精度等級
歯 形 非修整
1 2 3 4 5 6
修整
1 —
— 1.0 1.0 1.0 1.1 1.2
— 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
1.00 1.05 1.15 1.30 1.40 1.50
1.0 1.1 1.2 1.4 1.5
1.1 1.2 1.3 1.5
1.2 1.3 1.5
1.3 1.5 2
3 4
—
—
—
かみ合いピッチ円上の周速度(m/s)
1以下 3以下 1を超え 5以下 3を超え 8以下 5を超え
8を超え 12 以下 18 以下 12を超え 25 以下
18を超え
πm cos α
0−
r
k12+
−− a sin α
b√ r
g12r
k22√ r
g22πm
scos α
s−
r
k12+
−− a sin α
bs√ r
g12r
k22√ r
g22
(10.9)
材 料(矢印は参考)
表 10.5 表面硬化しない歯車
SC373 SC423 SC463 SC493 SCC3I 鋳鋼歯車炭素鋼焼ならし歯車炭素鋼焼 入 焼もどし歯車合金鋼焼入焼もどし歯車
硬 さ
H
BH
V引張強さ下限 kgf/mm2
(参考)
037 042 046 049 055 060 039
126136 147 157 167 178 189 200 210 221 231 242 252 263 167 178 189 200 210 221 231 242 252 263 273 284 295 305 231 242 252 263 273 284 295 305 316 327 337 347 358 369 380 120
130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360
042 045 048 051 055 058 061 064 068 071 074 077 081 051 055 058 061 064 068 071 074 077 081 084 087 090 093 071 074 077 081 084 087 090 093 097
100 103 106 110 113 117σ
Flimkgf/mm2 10.4 12.0 13.2 14.2 15.8 17.2 13.8 14.8 15.8 16.8 17.6 18.4 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 18.2 19.4 20.2 21.0 22.0 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.0 26.5 25.0 26.0 27.5 28.5 29.5 31.0 32.0 33.0 34.0 35.0 36.5 37.5 39.0 40.0 41.0 S25C
S35C
SMn443
SNC836 SCM435
SCM440
SNCM439 S43C S48C
S53C S58C S35C
S43C S48C
S53C S58C
構 造 用 炭 素 鋼
歯底まで完 全に焼入れ された場合
歯底には焼 きが入って いない場合
構 造 用 合 金 鋼
S48C
S48C
SMn443 SCM440
SNC836 SCM435 表 10.6 高周波焼入れ歯車
材 料
(矢印は参考) 高周波焼入前 の熱処理条件
焼 な ら し
焼 入 焼 も ど し
焼 入 焼 も ど し
心部硬さ 歯面硬さ(1)
H
V550 以上
〃
〃
〃 550 以上
〃
〃
〃
〃
〃 550 以上
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
σ
Flimkgf/mm2 21.0 21.0 21.5 22.0 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 33.0 34.0 35.0 36.5 値の 75上記の
%おお
H
B160 180 220 240 200 210 220 230 240 250 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320
H
V167 189 231 252 210 221 231 242 252 263 242 252 263 273 284 295 305 316 327 337 S43C
S43C
SNCM439
備考:σFlimの値は、焼割れ、焼入れ深さ の不足、又は不均一等の欠陥があ る場合には上記の値より著しく低 下するので注意を要します。
注(1)歯面かたさが低い場合はσFlimの 値は表 10.5 の相当品の値を使用し ます。
構造用炭素鋼
σ
Flimkgf/mm2 材 料 心部硬さ
(矢印は参考)
構 造 用 合 金 鋼
表 10.7 浸炭焼入れ歯車
S15CK S15CK
H
B140 150 160 170 180 190 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370
H
V147 157 167 178 189 200 231 242 252 263 273 284 295 305 316 327 337 347 358 369 380 390
18.2 19.6 21.0 22.0 23.0 24.0 34.0 36.0 38.0 39.0 41.0 42.5 44.0 45.0 46.0 47.0 48.0 49.0 50.0 51.0 51.5 52.0 SCM415
SCM420
SNCM420 SNC815 SNC415
注(2)歯面強さの向上のための適切な浸炭深さと表 面かたさをもつ歯車に適用します。ただし、
浸炭層が極端に薄い例外的な場合については 表面硬化しない焼入焼もどし歯車のσFlimを 用います。
材 料
表 10.8 窒化歯車 JGMA403-01(1976) から抜粋
窒化鋼以外の構造用合金鋼
窒化鋼 SACM645
歯面硬さ
(参考)
HV650 以上
HV650 以上
心部硬さ
H
B220 240 260 280 300 320 340 360 220 240 260 280 300
H
V231 252 273 295 316 337 358 380 231 252 273 295 316
σ
Flimkgf/mm2 30 33 36 38 40 42 44 46 32 35 38 41 44
注(1)歯面強さの向上のための適切な窒化深さ をもつ歯車に適用します。ただし、軟窒 化などで窒化層が極端に薄い場合につい ては表面硬化しない歯車の表のσFlimを 用います。
材 料
表 10. 9 ステンレス鋼及び快削黄銅 JGMA6101-02 (2007) から抜粋
ステンレス鋼 SUS304
硬さ
187HB以下
降伏点 Mpa 206 以上
(耐力)
–
σ
FlimMpa
80HV以上
快削黄銅 C3604
引張り強さ Mpa
520 以上 103
39.3 333 以上
【参考】被動機械負荷分類表
JGMA402-01 (1975)
から抜粋 被動機械名 負荷分類級別 被動機械名 負荷分類 級別
かきまぜ機 M 食品機械 M
送風機 U ハンマミル H
醸造及び蒸留器 U ホイスト M
車両用機械 M 工作機械 H
クラリファイヤ U 金属加工機械 H
選別機 M 回転ミル M
陶業機械(中負荷) M タンブラ H
陶業機械(重負荷) H ミキサ M
圧縮機 M 石油精製機械 M
コンベヤ(均一負荷) U 製紙機械 M
コンベヤ(不均一又は重負荷) M 皮むき機 H
クレーン U ポンプ M
クラッシャ H ゴム機械(中負荷) M
しゅんせつ船(中負荷) M ゴム機械(重負荷) H
しゅんせつ船(重負荷) H 水処理機械(軽負荷) U
エレベータ U 水処理機械(中負荷) M
押出機 U スクリーン(ふるい) U
ファン(扇風機) U スクリーン(砂利用) M
ファン(工業用) M 精糖機械 M
供給機 M 繊維機械 M
供給機(往復動) H
備考 1. この表は AGMA151.02 を参照して作成した。
2. 表の負荷分類級別で、U は均一負荷、M は中程度 の衝撃、H ははげしい衝撃を表わす。
3. この分類は一般の傾向を示すものであるから、重 負荷のものは一階級上の級別を採用するがよい。
詳細については上記 1 項で述べた AGMA を参照 されたい。
kgf n
m
n大歯車 小歯車
単位 項 目
番号 記号
0.3 − 0.5 H
B260 − 280
浸炭焼入れ
H
V600 − 640
SCM
415
mm
材 料
21 20 19 18 17
(4)計算例
平歯車諸元 番号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
項 目 歯 直 角 モ ジ ュ ー ル 歯 直 角 圧 力 角 ね じ れ 角 歯 数 中 心 距 離 転 位 係 数 基 準 ピ ッ チ 円 直 径 か み 合 い ピ ッ チ 円 直 径 歯 幅 精 度 仕 上 げ 歯 面 粗 さ 回 転 数 周 速 度 負 荷 の 方 向 か み 合 い 回 数
熱 処 理 表 面 硬 さ 心 部 硬 さ 有 効 浸 炭 深 さ
記号
α
nβ z a x d
0d
bb
v
単位
mm
度
mm
mm
rpm m/s
回
小歯車
2 20°
0°
20 40
60
+ 0.15 − 0.15 40.000 80.000 40.000 80.000
20 20
ホブ仕上げ
12.5S
1500 750
3.142
一方向のみ
10
7回以上 大歯車0.619 1.0 1.0 1.0 1.5 1.0 1.2
594.1 601.9
2.568 2.535
2 20 42.5 mm
kgf/mm
2Y
βK
LK
FXK
VK
OS
FF
tlimY
εY
Fb m
nσ
Flim許 容 歯 元 曲 げ 応 力
5 6 7 8 9 10 11 12 4 3 2 1
歯 直 角 モ ジ ュ ー ル 歯 幅 歯 形 係 数 荷 重 分 配 係 数 ね じ れ 角 係 数 寿 命 係 数 歯元応力に対する寸法係数 動 荷 重 係 数 過 負 荷 係 数 安 全 率 かみ合いピッチ円上の許容円周力 平歯車の曲げ強さ計算
JIS
5
( 歯形修整なし) JIS5
( 歯形修整なし)ヘルツ応力 σ (kgf/mm
H 2)は次の式によって求めます。
σ
H=
√ K
HβK
VK
OS
H(10.18)
式(10.17)、 (10.18)において、 + 符号は外歯車どうし、
− 符号は外歯車と内歯車のかみ合いに用います。
ラックと外歯車のかみ合いにおいては、 の項 は 1 になります。
(3)各種係数などの求め方
(3)-1 歯面強さに対する有効歯幅 b
H(mm)
歯面強さに対する有効歯幅 b
Hは、狭いほうの歯幅を 採用します。
歯幅の両端で歯面を逃がした場合は、歯幅からそれ に相当する歯幅寸法を差し引いたものの中で狭い方を 有効歯幅とします。
補丸ラックの歯幅
寸法表に記載されている、許容伝達力は、曲げ強さ の場合、歯幅を b
1、歯面強さは b
2の寸法で計算して います。
ここで
h
k= 歯末のたけ h = 全歯たけ d =外 径 10.2 平歯車およびはすば歯車の歯面強さ計算式
JGMA 402−01:1975