ウォームギアの進み角の違いで歯車の特性がどの程度変わるのか調べてみました。
以前に実施したのと同様に、ギアボックスにモータを取り付け、出力軸に負荷をかけて、回転数がどう変わるのかを確認しました。
以前に実施したのと同様に、ギアボックスにモータを取り付け、出力軸に負荷をかけて、回転数がどう変わるのかを確認しました。
ウォームは3種類用意し、進み角は9.2°、20°、23°です。
いずれも一条ウォームで、ウォームホイールの歯数は23枚です。
ギアボックスはエッチング板から組み立てたもので、構造はどれも同じです。
いずれも一条ウォームで、ウォームホイールの歯数は23枚です。
ギアボックスはエッチング板から組み立てたもので、構造はどれも同じです。
電源は安定化電源で、12Vを供給しています。
ウォームにはボールベアリングの軸受を付けてあります。
進み角が大きいほど、トルクｰ回転数曲線が寝ると考えていたのですが、結果はそうでもありませんでした。
進み角20°が最も良い結果でした。
エッチング板から組み立てたギアボックスのため、組み立て精度のばらつきが大きいのも進み角23°のが最も良い結果にならなかったのかもしれません。
本来なら精度のばらつきも考慮し複数セットで確かめるのでしょうけど、特性を測るのにそれなりに手間や時間を要しますので、1個のサンプルでやっています。
あくまで、感触で、数値化できませんが、進み角23°の方が、ウォームホイール側から回すのはスムーズな気がします。
あくまで、感触で、数値化できませんが、進み角23°の方が、ウォームホイール側から回すのはスムーズな気がします。
20°と23°では差が小さすぎで、もっと進み角の差を大きくしてみないと違いが明確にならないのかもしれませんが、23°以上はウォームが細すぎて物理的に作れないと思います。
なお、進み角9.2°ではウォームホイール側からは回せません。
なお、進み角9.2°ではウォームホイール側からは回せません。
進み角が小さいときはウォームの歯型はラック形状で使えますが
進み角が大きくなってくるとインボリュート歯形が必要なのでは？
なので、この程度ならウォームは台形歯で問題が無いように思います。
1条で進み角の大きいものを作る場合、歯底径がほとんど0になります。
それでは作れないので、ウォームの歯高を低くし、歯底径は0.5mmにしてあります。
それに対応するように、ウォームホイールは転位で歯の位置をずらしています。
進み角が大きいほど正規の歯車とは形状が変わりますので、そのあたりに問題があるのかもしれません。