JPH0754967A - ヘリカル歯車の製造方法及びその製造方法によるヘリカル歯車 - Google Patents
ヘリカル歯車の製造方法及びその製造方法によるヘリカル歯車Info
- Publication number
- JPH0754967A JPH0754967A JP5200595A JP20059593A JPH0754967A JP H0754967 A JPH0754967 A JP H0754967A JP 5200595 A JP5200595 A JP 5200595A JP 20059593 A JP20059593 A JP 20059593A JP H0754967 A JPH0754967 A JP H0754967A
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- Japan
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- helical gear
- tooth
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヘリカル歯車における鋭角側部位１１の硬化
層９が深くなりすぎないようにする。 【構成】 ねじれ角β1 が要求値より大きくなるような
歯車諸元にてホブ加工を行った後、浸炭熱処理により表
面に硬化層９を形成し、この硬化層９の表面を要求値の
ねじれ角βとなるよう研削する。
層９が深くなりすぎないようにする。 【構成】 ねじれ角β1 が要求値より大きくなるような
歯車諸元にてホブ加工を行った後、浸炭熱処理により表
面に硬化層９を形成し、この硬化層９の表面を要求値の
ねじれ角βとなるよう研削する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、歯の表面に硬化層を
形成したヘリカル歯車の製造方法及び、その製造方法に
よるヘリカル歯車に関する。
形成したヘリカル歯車の製造方法及び、その製造方法に
よるヘリカル歯車に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車の一般的な製造工程としては、まず
鋼材を旋削・孔明けなどのブランク加工を行った後、図
面諸元にてホブ切などにより歯切りを行う。次に、歯の
表面に炭素を浸透させて硬化層を形成する浸炭熱処理
や、前加工のホブ切でのピッチ誤差・偏心などを修正
し、歯筋方向にふくらみを持たせるクラウニングなどを
行って回転を滑らかにするシェービング加工を施すこと
で完成する（昭和５５年４月２０日 株式会社山海堂発
行 自動車工学全書１９巻「自動車の製造法」参照）。
鋼材を旋削・孔明けなどのブランク加工を行った後、図
面諸元にてホブ切などにより歯切りを行う。次に、歯の
表面に炭素を浸透させて硬化層を形成する浸炭熱処理
や、前加工のホブ切でのピッチ誤差・偏心などを修正
し、歯筋方向にふくらみを持たせるクラウニングなどを
行って回転を滑らかにするシェービング加工を施すこと
で完成する（昭和５５年４月２０日 株式会社山海堂発
行 自動車工学全書１９巻「自動車の製造法」参照）。
【０００３】ここで、浸炭熱処理について、図３に示す
ようなヘリカル歯車に対して行った場合には、図３の一
つの歯において破線ｐに沿って切断した断面図である図
４に示すように、鋭角側部位１が中央部３や鈍角側部位
５に比べて硬化層７の深さが深くなる傾向にある。ここ
では、硬化層７の深さは、中央部３でｔc ＝０．６ｍｍ
とした場合、鋭角側部位１の端面ではｔo ＝１．６ｍｍ
となっている。
ようなヘリカル歯車に対して行った場合には、図３の一
つの歯において破線ｐに沿って切断した断面図である図
４に示すように、鋭角側部位１が中央部３や鈍角側部位
５に比べて硬化層７の深さが深くなる傾向にある。ここ
では、硬化層７の深さは、中央部３でｔc ＝０．６ｍｍ
とした場合、鋭角側部位１の端面ではｔo ＝１．６ｍｍ
となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、浸炭熱処理
は、鋼の表面に炭素を凝着させ、さらに鋼中へその炭素
を拡散させた後、焼き入れを行い、硬い耐摩耗性を有す
る硬化層となる浸炭部と、じん生を有する心部とを得る
ために行う処理法であるが、前述したように硬化層１の
深さが鋭角側部位１で深くなりすぎると、この部位１が
強度的に不利となる傾向がある。図５は、硬化層深さに
対するヘリカル歯車の耐久寿命比を、硬化層深さが１．
６ｍｍのときを「１」として示したものである。これに
よれば、硬化層深さが深いほど寿命が短く、したがって
強度的に不利であることがわかる。特に、鋭角側部位１
は、他の部位に比べて熱容量が小さいことから強度低下
を招きやすく、鋭角側部位１にて歯当たりが発生する場
合には、この鋭角側を起点に破損する虞がある。
は、鋼の表面に炭素を凝着させ、さらに鋼中へその炭素
を拡散させた後、焼き入れを行い、硬い耐摩耗性を有す
る硬化層となる浸炭部と、じん生を有する心部とを得る
ために行う処理法であるが、前述したように硬化層１の
深さが鋭角側部位１で深くなりすぎると、この部位１が
強度的に不利となる傾向がある。図５は、硬化層深さに
対するヘリカル歯車の耐久寿命比を、硬化層深さが１．
６ｍｍのときを「１」として示したものである。これに
よれば、硬化層深さが深いほど寿命が短く、したがって
強度的に不利であることがわかる。特に、鋭角側部位１
は、他の部位に比べて熱容量が小さいことから強度低下
を招きやすく、鋭角側部位１にて歯当たりが発生する場
合には、この鋭角側を起点に破損する虞がある。
【０００５】そこで、この発明は、ヘリカル歯車におけ
る鋭角側部位の硬化層が深くなりすぎないようにし、全
体として硬化層を均一化することを目的としている。
る鋭角側部位の硬化層が深くなりすぎないようにし、全
体として硬化層を均一化することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、ねじれ角が要求値より大きく
なるような歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所
定深さに至る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要
求値のねじれ角となるよう研削する方法としてある。
に、この発明は、第１に、ねじれ角が要求値より大きく
なるような歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所
定深さに至る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要
求値のねじれ角となるよう研削する方法としてある。
【０００７】第２に、ねじれ角が要求値より大きくなる
ような歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所定深
さに至る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要求値
のねじれ角となるよう研削することで、表面の硬化層深
さが、全体として均一化しているヘリカル歯車としてあ
る。
ような歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所定深
さに至る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要求値
のねじれ角となるよう研削することで、表面の硬化層深
さが、全体として均一化しているヘリカル歯車としてあ
る。
【０００８】
【作用】このようなヘリカル歯車の製造方法及びその製
造方法によるヘリカル歯車によれば、前加工によって要
求値より大きいねじれ角に形成された状態で硬化層を形
成し、この硬化層形成時には鋭角側部位が中央部に比べ
て硬化層深さが深くなるが、この深くなった硬化層を研
削してねじれ角を要求値とする。これにより、鋭角側部
位の硬化層深さは中央部とほぼ同等となり、全体として
均一化したものとなる。
造方法によるヘリカル歯車によれば、前加工によって要
求値より大きいねじれ角に形成された状態で硬化層を形
成し、この硬化層形成時には鋭角側部位が中央部に比べ
て硬化層深さが深くなるが、この深くなった硬化層を研
削してねじれ角を要求値とする。これにより、鋭角側部
位の硬化層深さは中央部とほぼ同等となり、全体として
均一化したものとなる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【００１０】図１（ａ）は、ヘリカル歯車を製造する際
に、ホブ切による歯切り加工後、歯の表面を浸炭熱処理
により硬化層９を形成した状態の前記図４に相当する断
面図である。前加工であるホブ切による歯切り加工の際
には、ねじれ角β1 を要求される正規のねじれ角度βよ
り大きく設定してある。歯切り加工後の硬化層９の形成
時には、前述した従来例と同様に、硬化層９の深さは鋭
角側部位１１が中央部１３や鈍角側部位１５に比べて深
くなっている。
に、ホブ切による歯切り加工後、歯の表面を浸炭熱処理
により硬化層９を形成した状態の前記図４に相当する断
面図である。前加工であるホブ切による歯切り加工の際
には、ねじれ角β1 を要求される正規のねじれ角度βよ
り大きく設定してある。歯切り加工後の硬化層９の形成
時には、前述した従来例と同様に、硬化層９の深さは鋭
角側部位１１が中央部１３や鈍角側部位１５に比べて深
くなっている。
【００１１】この状態で、鋭角側部位１１の端面におけ
る歯の表面からΔ＝１ｍｍの深さに至るＡ点と鈍角側部
位１５の端面における歯の表面Ｂ点とを結ぶ破線で示す
直線ａの部分まで歯の表面をシェービング加工により研
削し、これによって図１（ｂ）のように要求される正規
のねじれ角βとなるようにする。つまり、ホブ切の時点
で、鋭角側部位１１側にて硬化層９に対するΔ＝１ｍｍ
の取り代が形成されるよう加工するのである。
る歯の表面からΔ＝１ｍｍの深さに至るＡ点と鈍角側部
位１５の端面における歯の表面Ｂ点とを結ぶ破線で示す
直線ａの部分まで歯の表面をシェービング加工により研
削し、これによって図１（ｂ）のように要求される正規
のねじれ角βとなるようにする。つまり、ホブ切の時点
で、鋭角側部位１１側にて硬化層９に対するΔ＝１ｍｍ
の取り代が形成されるよう加工するのである。
【００１２】この実施例でのヘリカル歯車に要求される
最終的な製品としてのねじれ角βなどの正規の歯車諸元
は次の通りである。なお、添字ｎは、歯直角方式での寸
法である。
最終的な製品としてのねじれ角βなどの正規の歯車諸元
は次の通りである。なお、添字ｎは、歯直角方式での寸
法である。
【００１３】歯数：Ｚ＝４２ モジュール：ｍn ＝１．７５ 圧力角：αn ＝１７．５° ねじれ角：β＝２８．９６° 歯幅：ｂ＝１０ｍｍ また、 軸直角圧力角：αt ＝tan -1（tan αn /cosβ）＝１
９．８° ベース円ねじれ角：βb ＝sin -1（sin β・cos αn ）
＝２７．５０° このような歯車諸元を持つヘリカル歯車を得るために、
ホブ切りよる歯切り加工の際には、前述したように、ね
じれ角β1 が要求される正規のねじれ角βより大きくな
るような歯車諸元にて行う。この歯切り加工時でのベー
ス円ねじれ角βb1，ねじれ角β1 ，軸直角圧力角αt1，
モジュールｍn1を次に示す。
９．８° ベース円ねじれ角：βb ＝sin -1（sin β・cos αn ）
＝２７．５０° このような歯車諸元を持つヘリカル歯車を得るために、
ホブ切りよる歯切り加工の際には、前述したように、ね
じれ角β1 が要求される正規のねじれ角βより大きくな
るような歯車諸元にて行う。この歯切り加工時でのベー
ス円ねじれ角βb1，ねじれ角β1 ，軸直角圧力角αt1，
モジュールｍn1を次に示す。
【００１４】 ベース円ねじれ角：βb1＝tan -1｛tan βb ＋（Δ/ ｂ）｝ ＝tan -1｛tan 27.5°＋（1.0 /10 ）｝ ＝３１．８２ ねじれ角：β1 ＝sin -1（sin βb1/cosαn ） ＝sin -1（sin31.82°/cos17.5°） ＝３３．５７° 軸直角圧力角：αt1＝tan -1（tan αn /cosβ1 ） αt1＝tan -1（tan 17.5°/cos 33.57°） ＝２０．７ モジュール：ｍn1＝ｍn ・（cos β1 /cosβ）・（cos αt /cosαt1） ＝1.75×（cos 33.57 °/cos 28.96°） ×（cos 19.8°/cos 20.7 °） ＝1.75×（0.833/0.875 ）×（0.941/0.935 ） ＝１．６８ 上記したような歯車諸元の研削前のヘリカル歯車に対
し、図１（ａ）における直線ａまでの部分の歯の表面を
研削すると、研削量は深い硬化層９を有する鋭角側部位
１１が多く、鈍角側部位１５ほど少なくなる。この結
果、研削後の硬化層９の深さは、図１（ｂ）に示すよう
に、鋭角側部位１１がｔo ＝０．６ｍｍで、中央部１３
がｔc ＝０．３ｍｍとなる。
し、図１（ａ）における直線ａまでの部分の歯の表面を
研削すると、研削量は深い硬化層９を有する鋭角側部位
１１が多く、鈍角側部位１５ほど少なくなる。この結
果、研削後の硬化層９の深さは、図１（ｂ）に示すよう
に、鋭角側部位１１がｔo ＝０．６ｍｍで、中央部１３
がｔc ＝０．３ｍｍとなる。
【００１５】このため、硬化層９の深さは鋭角側部位１
１で深くなりすぎることはなく、前述した図５を見れば
わかるように、鋭角側部位１１の硬化層深さｔo が１．
６ｍｍであった従来のものと比べると、本実施例による
ヘリカル歯車は、硬化層深さｔo が０．６ｍｍであるの
で寿命が長くなり、強度低下が抑制されることになる。
したがって、熱容量が小さく強度低下を招きやすい鋭角
側部位１１にて歯当たりが発生する場合においても、こ
の鋭角側部位１１を起点に破損する心配はなくなる。
１で深くなりすぎることはなく、前述した図５を見れば
わかるように、鋭角側部位１１の硬化層深さｔo が１．
６ｍｍであった従来のものと比べると、本実施例による
ヘリカル歯車は、硬化層深さｔo が０．６ｍｍであるの
で寿命が長くなり、強度低下が抑制されることになる。
したがって、熱容量が小さく強度低下を招きやすい鋭角
側部位１１にて歯当たりが発生する場合においても、こ
の鋭角側部位１１を起点に破損する心配はなくなる。
【００１６】図２は、ヘリカル歯車の寿命と歯元応力と
の関係を示しているが、実線で示す従来強度に比べて破
線で示す上記実施例の強度が向上していることがわか
る。
の関係を示しているが、実線で示す従来強度に比べて破
線で示す上記実施例の強度が向上していることがわか
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、前加工によって要求値より大きいねじれ角に形成
された状態で硬化層を形成し、この硬化層の表面を要求
されるねじれ角となるよう研削するようにしたので、硬
化層形成時に中央部に比べて深くなる鋭角側部位の硬化
層深さは中央部とほぼ同等になり、硬化層深さが深くな
りすぎることによる強度低下を抑制することができる。
れば、前加工によって要求値より大きいねじれ角に形成
された状態で硬化層を形成し、この硬化層の表面を要求
されるねじれ角となるよう研削するようにしたので、硬
化層形成時に中央部に比べて深くなる鋭角側部位の硬化
層深さは中央部とほぼ同等になり、硬化層深さが深くな
りすぎることによる強度低下を抑制することができる。
【図１】（ａ）は、この発明の一実施例を示すヘリカル
歯車における硬化層を研削する前の断面図で、（ｂ）は
同ヘリカル歯車における硬化層を研削した後の断面図で
ある。
歯車における硬化層を研削する前の断面図で、（ｂ）は
同ヘリカル歯車における硬化層を研削した後の断面図で
ある。
【図２】従来例及び図１の実施例におけるヘリカル歯車
の耐久強度を示す説明図である。
の耐久強度を示す説明図である。
【図３】従来例を示すヘリカル歯車の斜視図である。
【図４】図３のヘリカル歯車における歯の拡大された断
面図である。
面図である。
【図５】硬化層深さに対するヘリカル歯車の寿命の関係
を示した説明図である。
を示した説明図である。
β ねじれ角 ９ 硬化層
Claims (2)
- 【請求項１】 ねじれ角が要求値より大きくなるような
歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所定深さに至
る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要求値のねじ
れ角となるよう研削することを特徴とするヘリカル歯車
の製造方法。 - 【請求項２】 ねじれ角が要求値より大きくなるような
歯車諸元にて前加工を行った後、表面から所定深さに至
る硬化層を形成し、この硬化層表面を前記要求値のねじ
れ角となるよう研削することで、表面の硬化層深さが、
全体として均一化していることを特徴とするヘリカル歯
車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200595A JPH0754967A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | ヘリカル歯車の製造方法及びその製造方法によるヘリカル歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5200595A JPH0754967A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | ヘリカル歯車の製造方法及びその製造方法によるヘリカル歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754967A true JPH0754967A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16426972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5200595A Pending JPH0754967A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | ヘリカル歯車の製造方法及びその製造方法によるヘリカル歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754967A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103495845A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 重庆渝青机械配件制造有限公司 | 倒档齿轮加工工艺 |
-
1993
- 1993-08-12 JP JP5200595A patent/JPH0754967A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103495845A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 重庆渝青机械配件制造有限公司 | 倒档齿轮加工工艺 |
| CN103495845B (zh) * | 2013-10-11 | 2016-01-20 | 重庆渝青机械配件制造有限公司 | 倒档齿轮加工工艺 |
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