ピッチ円直径計算ツール
モジュール、歯数、圧力角から平歯車のピッチ円、歯先円、歯底円、基礎円の直径と円ピッチを計算します。
メートル法の平歯車寸法
転位のない標準全歯たけインボリュート歯形の比率を使用します。
ピッチ円直径計算について
ピッチ円直径は、かみ合う歯車が理論上滑らずに転がる仮想円の直径です。中心距離、速度比、歯の間隔はいずれもピッチ円と関係するため、平歯車設計の中心的な寸法の一つです。実際の歯車には歯先の外径と歯溝底部の小さい歯底円直径がありますが、ピッチ円はその目に見える二つの境界の間にあります。
メートル法の平歯車では、ピッチ円直径はモジュールと歯数の積です。モジュールは歯一枚あたりのピッチ円直径をミリメートルで表す歯の大きさの指標で、かみ合う歯車は通常、同じモジュールと圧力角を持つ必要があります。円ピッチは円周率とモジュールの積として求めます。これはピッチ円に沿った、ある歯から次の歯の対応点までの距離です。バックラッシ補正前の標準的なピッチ円上の歯厚は、そのおよそ半分です。
表示する歯先円直径には、モジュールに歯数と二の和を掛ける一般的な全歯たけの標準式を使用します。歯底円直径は、モジュールに歯数から二・五を引いた値を掛けます。これは歯末のたけが一モジュール、歯元のたけが 1.25 モジュールであることを反映しています。基礎円直径はピッチ円直径と圧力角の余弦の積です。インボリュート歯形はこの基礎円から生成されるため、圧力角はピッチ円直径自体を変えなくても重要です。
これらの式は、転位のない標準外歯平歯車を対象とします。転位、非標準の歯末のたけ、内歯車、はすば歯車、バックラッシ調整、プロチュバランス工具、歯先修整には追加計算が必要です。歯数が少ない場合は、適切な圧力角や正転位を使わないと切下げが生じることもあります。したがって、表示する歯底円直径は公称設計値であり、実際の工具形状や製作図の代わりにはなりません。
初期レイアウト、中心距離の確認、授業の課題、カタログ値の簡易確認に活用してください。かみ合う二つの外歯車の公称中心距離はピッチ円直径の和の半分で、回転速度比は歯数比の逆数です。最終的な製作では、該当する ISO、AGMA、DIN、社内規格に従い、公差、精度等級、材料、熱処理、歯幅、負荷容量、潤滑、検査要件を考慮してください。
ピッチ円直径の計算例
| 歯車の入力条件 | ピッチ円直径 | 関連寸法 |
|---|---|---|
| モジュール 2.5、歯数 40、圧力角 20 度 | 100.00 mm | 歯先円直径は 105.00 mm、基礎円直径は 93.97 mm です。 |
| モジュール 3、歯数 20、圧力角 20 度 | 60.00 mm | 歯先円直径は 66.00 mm、円ピッチは 9.42 mm です。 |
| モジュール 1.5、歯数 60、圧力角 20 度 | 90.00 mm | 標準の歯底円直径は 86.25 mm です。 |
ピッチ円直径の計算方法
- 歯車組に指定されたメートル法のモジュールを確認します。
- 歯数を整数で入力します。
- 標準圧力角を入力します。一般的には 20 度です。
- 「歯車を計算」を選び、ピッチ円、歯先円、歯底円、基礎円の直径を確認します。
- かみ合う歯車のモジュールと圧力角が適合していることを確認します。
ピッチ円直径計算のよくある質問
歯車のピッチ円直径とは何ですか?
かみ合う歯車の転がり接触を表す理論上のピッチ円の直径です。公称中心距離を決め、モジュールと歯数に直接関係します。
中心距離はどう計算しますか?
標準外歯平歯車二つのピッチ円直径を足して二で割ります。転位や運転時のバックラッシにより、実際の中心距離が変わる場合があります。
モジュールとは何ですか?
ピッチ円直径を歯数で割った値で、単位はミリメートルです。かみ合うメートル法の歯車は通常、同じモジュールが必要です。
基礎円直径がピッチ円直径より小さいのはなぜですか?
インボリュートは基礎円から始まり、その直径はピッチ円直径と圧力角の余弦の積です。そのため、正の圧力角では基礎円が小さくなります。
はすば歯車にもこの式を使えますか?
モジュールと歯数を適切な正面系で扱う場合を除き、そのままは使えません。はすば歯車にはねじれ角の換算と追加の軸方向形状計算が必要です。