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ギヤヘッドの概要

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  • GGMはこの時代で求められる世界最高のギヤードモーターを作ってまいります。

ギヤヘッドの種類

  1. 量軸が平行している場合 : SPUR GEAR、 HELICAL GEAR、INTERNAL GEAR、など。
  2. 両軸が互いに交差する場合 : BEVEL GEAR、ZEROL BEVEL、など
  3. 両軸が交差せず、一直線でもない場合 : SCREW GEAR、 WORM GEAR、 HYPOID GEAR、など
  • パービア平齒車(SPUR GEAR)
  • ヘリカルギア(HELICAL GEAR)
  • インターナルギア(INTERNAL GEAR)
  • STRAIGHT BEVEL GEAR
  • SPIRAL BEVELGEAR
  • ZEROL BEVELGEAR
  • ネジギア(CROSSED HELICAL GEAR)
  • ワ-ムギア(WORM GEAR)
  • HYPOID GEAR

ギヤヘッドの特徴

ギヤヘッドとは

  1. ギア比率によって回轉速度が減速する同時にトルクが変換される機器をギヤヘッドといいます。

ギヤヘッドの特徴

  1. 低騷音形で伝達能力が大きいです
  2. 減速比によって回轉速度がが非常に一定です
  3. 許容トルク內での耐久性が良好です。
  4. 減速比を廣範圍に選びます。

ギヤヘッドについて

  1. 減速装置において原動軸と従動軸との回転速度の割合を減速比といいます。
  2. 当社ではモーターのシャフトとギアヘッドの一部をヘリカルギアで精密加工した結果、從來のギヤヘッドと比べ10dB くらいの大幅な低騷音を實驗しました。
    モーターと簡単に繋げることができる専用ギヤヘッドを1/3~1/200(K6、K8は1/3~1/250)まで、多様な種類を用意しております。
  3. 1/200以上の減速比が必要な場合には中間減速機1/10をお使いください。

ギヤヘッドの種類

  1. 当社のギアヘッドの種類は大きく分けてFLANGE SIZEに分類します。□60mm、□70mm、□80mm、□90mmに分けられます。
一般ギヤヘッド
  1. ここで①は取付外形が□80mmを意味します。
  2. ②は齒切り形狀です。
  3. ③は減速比を表します。1/3∼1/200まで24種類があります。
  4. ④はベアリングタイプを意味します。
  5. B : ALL BEARING TYPE
  6. C : BALL BEARING + METAL BEARING,
  7. M : ALL METAL BEARING TYPE
  8. * 1/200以上の減速比が必要な場合には中間減速機K8G10BX(1/10)をお使いください。
  9. * K 8Gは25Wモーターが適用されます。
強力型及び超強力型ギヤヘッド
  1. ①は接合面の外形が□90mmを意味します。
  2. ②は齒切り形狀です。
  3. ③は減速比を表します。1/3∼1/180まで20種類があります。
  4. ④はベアリングタイプを意味します。
  5. 强力型と超强力型はBALL BEARING TYPEだけが該当します。
  6. ⑤は强力型と超强力型の表示です。
  7. 無表示:强力型4角ボックスタイプ
  8. F:强力型 FLANCEタイプ
  9. U:超强力型タイプ
  10. UF : 超強力型 FLANGE TYPE
  11. * 1/180以上の減速比が必要な場合にはDECIMALギアヘッド(K9P40BX)をお使いください。
  12. * K9Gは60W、90Wモーターが適用されます。

モーターとギヤヘッドの組合方法

例えば (下の図ご參照)
* 文字と數字(型番)が同一なものだけ組み合わせられますのでご注意ください。
DECIMALギアヘッドをいっしょに使うとき(下の図ご參照)
ギアヘッド單品では得られない大きい減速比が必要な場合にはDECIMALギアヘッドを使ってギアヘッド單品より回轉數は 1/10に減りますが減速機側で許容トルクが定めているのでDECIMALギアヘッドを使っても許容トルクは增加しません。

ギヤヘッドの回転

回転数

  1. ギアヘッドを直結組み合わせた場合の回轉數は下記の式により計算できます
ここで NG : ギアヘッドの回轉數[rpm]
NM : モ-タ-の回轉數[rpm]
i : ギアヘッドの減速比の分母

回転方向

  1. ギアヘッドの出力軸の回轉方向は減速比によってモ-タ-の回轉方向と同じ方向なものと反對方向のものがあります。(表1)ご參照
  2. DECIMALギヤヘッド(1/10)を使う場合には單品の回轉方向と同じです。

(表1)ギアヘッドの出力軸回轉方向

ギアヘッドを結合したときの出力トルクは下記の式の通りです。

ギヤヘッドを結合する際の出力トルクは、次式のとおりです。

  1. TG :ギアヘッドの出力軸トルク
  2. TM :モ-タ-のトルク
  3. i : ギアヘッドの減速比
  4. η : ギアヘッドの伝達
(表2) ギヤヘッドの伝達効率を参照

ギヤヘッドの最大許容トルク

  1. ギアヘッドの出力軸トルクは減速比に比例しますが齒車の材質など、他の條件によりギアヘッドにかけられる許容ト ルクの大きさが限定されます。これを最大許容トルクといいます。これはギアヘッドの大きさ、減速比により規定し ています。
  2. 例えばインダクションモ-タ-40Wと減速比1/180を結合した時のモーター定格トルクは 2.6㎏・㎝なので
    TG=TM *i * η 〓 2.6*180*0.66=308.8㎏・㎝になります。 しかし計算上、308.8㎏・㎝といって下記(図1)のようにK9G180Bの最大許容トルクは100㎏・㎝に規定します。

ギヤヘッドの寿命とSERVICE FACTOR

ギアヘッドの壽命は通常軸を支持する方法によって決まりますが一般的には負荷が変動する場合が多いので負荷の 種類によってサービスファクタの係數を用います。(表3)ご參照

定格壽命

ギアヘッドは許容トルク以內で使うのであれば定格壽命がMETALベアリングタイプは5000Hzまで使用可能です。 定格壽命というのは次のような條件で運轉した場合、ギアヘッド出力軸にモータートルクの伝達ができなくなりギア ヘッドが停止する前までの時間をいいます。

  1. 1. トルク:許容トルク以內
  2. 2. 負荷:負荷変動のなく一定な方向で運轉する負荷
  3. 3. 運転時間:8Hr/1日運転
  4. 4. ベアリング溫度:METALタイプ-50℃ / BALLベアリングタイプ-80℃
  5. このような場合のサービスファクタをsf=1といいます。

BALLベアリングタイプのギアヘッドを一日24時間運轉するとサービスファクタを考え、最大許容トルクが大きいモーターとギアヘッドを選んでお使いください。(表4)ご參照

(表3)サービスファクタと負荷の例
負荷の種類 負荷の例 サービスファクタ
1日5時間 1日8時間 1日24時間
一般的負荷 コンベヤーベルト、比と方向で連續運轉時 0.8 1.0 1.5
輕衝擊負荷 頻繁な起動/運轉、CAM驅動 1.2 1.5 2.0
中衝擊負荷 REVERSIBLEモーターの頻繁な瞬時正逆運轉、瞬時停止 1.5 2.0 2.5
重衝擊負荷 トルクモーターによる頻繁な瞬時拘束 2.0 ~ 2.5 2.5 ~ 3.0 3.0 ~ 3.5
(表 4)標準壽命
BALL BEARING TYPE 5,000 時間
METAL TYPE 2,000 時間

ギヤヘッドの荷重

OVERHANGとは2個所以上の所に支持する裝置所を外れたところに加える荷重を言います

  1. ギアヘッド出力軸から傳達機構にチェ-ン、齒車、ベルトなどを使う場合には必ず出力軸にOVERHANG荷重がかかわります。(図4)
  2. OVERHANG荷重はギアヘッドに直接的に負荷として作用し、減速機の壽命に影響を及ぼします。
  3. OVERHANG荷重は次の式によって計算できます。

  1. ここでW : OVERHANG荷重 [㎏]
  2. K : 驅動方法による荷重係數(表5)ご參照
  3. T : ギアヘッドの出力軸における伝達動力 [㎏・㎝]
  4. f : サ-ビスファクタ (表3)ご參照
  5. r :齒車、プ-リ-などの有効半徑 [㎝]
表5)驅動方法による荷重係數
驅動の方法 K
CHAIN,SPROCHET 1
齒車 1.25
V-BELT 1.5
PLATE-BELT 2.5
  1. 算出したOVERHANG荷重の値が(表6)の許容値を超過して使うとベアリングも短期間に破損するし、出力軸の曲がりや繰り 返し荷重による疲勞破損を招きますのでご注意下さい。
  2. そのような場合には(図5)のようにOVERHANG荷重に耐える構造に設けてください。
  3. また出力軸に直接負荷を繫げて使う場合には片持ちの荷重となるため取り付け位置はなるべくギアヘッドに近い側に寄せて ください。
  4. 伝達機構にヘリカルギア、ウォ-ムギアなどを使用する場合にはOVERHANG荷重と同時にスラスト荷重の許容値を超え ないようにご注意ください。

(表6)許容OVERHANG荷重と許容THRUST荷重
MODEL GEAR RATIO 最大許容トルクTorque (Kg,cm)
(kgf,cm)
許容OVERHANG荷重(kg)
(kgf)
許容THRUST荷重(kg)
(kgf)
K6G□B,(C) 3 ~ 18 30 5 3
20 ~ 250 12
K7G□B,(C) 3 ~ 18 50 8 4
20 ~ 200 45
K8G□B,(C) 3 ~ 18 80 10 5
20 ~ 250 20
K9G□B,(C) 3 ~ 18 100 25 10
20 ~ 200 30
K9P□B
K9P□BF
3 ~ 10 200 40 15
12.5 ~ 20 45
25 ~ 200 50
K9P□BU
K9P□BUF
3 ~ 10 300 40 15
12.5 ~ 20
25 ~ 200
*ご注意
  1. 最大許容トルクは減速比によって違います。各減速比に合う許容トルク內でお使いください。

ギヤヘッドの組立方法

  1. モ-タ-と減速機の組み付けは(図4)のように組合わせ面を合わせて減速機を少しずつ回しながら行って下さい。組合わせ の際にモ-タ-シャフトに無理に力を加えたりギアヘッド內部にぶつかったりするとギア損傷により異常音が發生し壽命が 低下しますので特にご注意下さい。
  2. モーターのギアヘッドを組み付けるときに付屬品のボルトを使って組み合わせ面に隙間がないように組み付けてください。
  3. 冷却FANが取り付けられているモ-タ-は吸入口が塞がらないようファ-ンカバから最小10㎝以上確保してください。(図5を参照)

ギヤヘッドのタイプ別一覧表

GEAR HEAD SIZE MOTOR 熱處理 有・無 BEARING TYPE 備考
ALL BALL BEARING BALL BEARING+
METAL BEARING
METAL BEARING
□60mm 6W用 K6G□B K6G□C K6G□M
□70mm 15W用 K7G□B K7G□C K7G□M
□80mm 25W用 K8G□B K8G□C K8G□M
□90mm 40W用 有,無 K9G□B K9G□C K9G□M
60W~200W用 K9P□B BOX TYPE
K9P□BF FLANGE TYPE
60W~200W用 K9P□BU BOX TYPE
K9P□BUF FLANGE TYPE

ギヤヘッドの固定方法

ギアヘッドの出力軸に負荷を固定するためキ-みぞ加工と小さなギアヘッドにはD-CUTが加工されています。(図6)ご參照

  1. D-CUT加工の場合にD-CUT加工部に負荷が空回轉しないよう固定用ボルトを使って確かに固定してください(図7)ご參照

  1. KEY溝の加工の場合は伝達器具であるチェーン、PULLEY、SPROCKETなどにKEY溝を加工して付屬品KEYを使用し て固定して下さい。(図9) (図10)ご參照
  2. ギアヘツド軸に伝達器具を固定の際は衝擊を加えるとギアヘツドの破損、壽命短縮の原因になりますので特にご注意下さい。