ギアとカップリングのバックラッシュを理解する
定義: バックラッシュとは何ですか?
反発 （ラッシュまたは遊びとも呼ばれる）は、機械駆動装置における噛み合う部品間のクリアランスまたは隙間であり、通常は、一方の歯車を固定し、もう一方の歯車を前後に回転させた際に、噛み合う歯車の歯間の接線方向のクリアランスを指します。これは、システムにおける「ロストモーション」または遊びの量、つまり駆動歯車が従動歯車と反対方向に噛み合うまでに回転できる距離を表します。.
ある程度のバックラッシュは必要かつ意図的なものであり、潤滑のためのスペースを確保し、熱膨張を吸収し、歯の噛み込みを防ぐ役割を果たします。しかし、摩耗による過度のバックラッシュは、衝撃荷重、騒音、位置決め誤差などを引き起こします。 振動 特に精密機械や逆転駆動アプリケーションで問題が発生することがあります。.
反発の目的
必要な機能
- 潤滑スペース: 歯の間に潤滑膜を形成させる
- 熱膨張: 温度上昇によるギアの歯の長さの増加に対応
- 製造許容範囲: 歯間隔の小さなばらつきがあっても組み立て可能
- 結合を防止: 歯が負荷や熱膨張によって詰まらないようにします
典型的なバックラッシュ値
- 精密ギア： 0.05～0.15 mm（0.002～0.006インチ）
- 産業用ギア: 0.2～0.8 mm（0.008～0.030インチ）
- 重機: 1.0～3.0 mm（0.040～0.120インチ）
- 経験則: 産業用ギアの中心距離0.04-0.08%
測定方法
直接測定
- 隙間ゲージ法: 歯のピッチラインの間に隙間ゲージを挿入します
- ダイヤルインジケータ方式： 片方のギアを持ち、もう片方のギアを前後に回転させ、ピッチラインで移動距離を測定します。
- 座標測定: 両ギアの精密測定、理論的なバックラッシュの計算
- バックラッシュゲージ: 生産や検査のための特殊なツール
運用評価
- ガタガタ音やガタガタ音（過度のバックラッシュ）に注意する
- 負荷が逆転したときのシャフトの動きを観察する
- サーボシステムの位置決め誤差を測定
- 衝撃関連のパターンを示す振動解析
過剰な反発による問題
衝撃荷重と振動
- 荷重が逆になると歯が分離して衝突する
- 衝撃荷重と衝撃振動を発生させる
- 負荷反転率における周波数
- ギアの歯の疲労と摩耗を加速する
- 特徴的なノック音やバンバンという音が出る
位置決めエラー
- サーボシステムや位置決め装置では、バックラッシュによって「デッドゾーン」が発生します。“
- 出力軸が小さな入力変化に反応しない
- 位置決め誤差はバックラッシュ量に等しい
- CNC工作機械、ロボット、精密機器に不可欠
ノイズ
- 負荷変動時に歯が衝突して発生するガタガタ音
- 変動負荷アプリケーションでは特に問題となる
- 摩耗によるバックラッシュが増加すると悪化する
システム剛性の低減
- バックラッシュはドライブトレインのコンプライアンスを生み出す
- 有効ねじり剛性を低下させる
- 制御システムのパフォーマンスに影響します
- フィードバック制御システムの不安定性を引き起こす可能性がある
過剰な反発の原因
通常着用
- 歯面は滑り接触により摩耗する
- 数年にわたる反発の漸進的な増加
- すべてのギアにおける予想される摩耗モード
- 速度は負荷、潤滑、清潔さによって異なります
加速摩耗
- 研磨剤による汚染: 研磨剤として機能する粒子
- 潤滑不足: 境界接触による摩耗の促進
- オーバーロード: 歯への過度の負荷
- ずれ: エッジローディングによる摩耗集中
設計または設置上の誤り
- 中心距離の指定が正しくありません
- ギアの組み合わせが間違っている（プロファイルが一致しない）
- 熱膨張が十分に考慮されていない
- 製造公差が緩すぎる
振動診断
振動特性
- 影響: 鋭い衝動 時間波形 負荷反転時
- 多重高調波: 衝撃荷重は複数の周波数を励起する
- 負荷依存: 振動はトルク負荷に応じて変化する
- 速度非依存コンポーネント: 衝撃頻度はシャフト速度ではなく、負荷変動率に基づいて算出されます。
反発と他の問題を区別する
- 一般的なギアの摩耗と比較: バックラッシュは衝撃を生み、摩耗は滑らかだが高くなる GMF
- 歯の破損との比較: 歯が折れると1回転ごとに1回の衝撃が生じ、バックラッシュがあると負荷サイクルごとに複数回の衝撃が生じます。
- 緩みに対して： バックラッシュはギア内部にあり、緩みはベアリングやマウントにある
矯正と管理
調整方法
- 中心距離の短縮: ギアを近づける（調整可能な場合）
- シム調整: シムを使用してギアを正しく配置する
- アンチバックラッシュギア： 遊びをなくすスプリングローディング付きスプリットギア
- プリロード: 歯の接触を維持しながら軽い荷重をかける
交換
- バックラッシュが仕様を超えた場合は摩耗したギアを交換してください
- 両方の噛み合うギアを一緒に交換する（一緒に摩耗する）
- 耐摩耗性を向上させるために、材料やコーティングのアップグレードを検討する
運用上の配慮
- 可能であれば頻繁な負荷反転を避ける
- 影響を最小限に抑えるために負荷適用率を制御する
- 多少のバックラッシュは許容してください（メッシュを締めすぎないでください）
- サーボシステムでは制御ソフトウェアで補正する
バックラッシュはギア駆動に不可欠な特性ですが、過剰になった場合にのみ問題となります。適切なバックラッシュの仕様、測定方法、そして過剰なバックラッシュの症状を理解することで、ギアボックスの効果的なメンテナンス、適切な交換時期の把握、そしてギア付き機械における振動や騒音の問題の適切なトラブルシューティングが可能になります。.
カテゴリー
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 