遊星歯車減速機のトラブルシューティング方法

一般に、遊星歯車変速機の重量は、その歯車の重量に正比例します。さらに、ギアの重量はギアの材質とその熱処理硬度に大きく依存します。たとえば、同じ動力を伝達する場合、浸炭焼き入れした歯車の重量は、焼き入れ焼き戻しのみを行った歯車の約 3 分の 1 になります。-したがって、遊星歯車減速機の構造的特徴と歯車にかかる負荷の性質を考慮すると、硬表面歯車の使用が広く採用されるべきです。-硬い-表面歯車-の製造には、表面硬化、-硬化、浸炭と焼き入れ、窒化-など、数多くの熱処理方法が利用できます。選択する具体的な方法は、対象の遊星歯車減速機の固有の特性に基づいて慎重に選択する必要があります。

1. 表面硬化
表面硬化の最も一般的な 2 つの方法は、高周波高周波焼入れ（通常は小型の歯車に使用）と火炎硬化（通常は大型の歯車に使用）です。{0}表面硬化は、硬化層が歯の歯の根元まで広がり、歯の歯の根元を含む場合に最良の結果が得られます。表面硬化に一般的に使用される材料は、炭素含有量 (質量比) が約 0.35% ～ 0.5% の鋼です。このプロセスにより、歯車の歯の表面硬度は 45 ～ 55 HRC のレベルに達します。

2.浸炭焼入れ
浸炭焼き入れされたギアは、相対的な耐荷重能力が最も高くなります。{0}ただし、熱-処理-による変形を排除し、必要な寸法精度を確保するには、精密な仕上げ作業（歯車研削など）が必要です。
浸炭および焼入れされたギアは通常、浸炭前に炭素含有量 0.2% ～ 0.3% の合金鋼を使用します。得られる歯の表面硬度は、通常 58 ～ 62 HRC の範囲内になります。表面硬度が 57 HRC を下回ると、歯の表面強度が大幅に低下します。逆に62HRCを超えると材料の脆性が増大します。ギアの歯芯の硬さは、一般的に 310 ～ 330 HBW の範囲が最適と考えられています。浸炭焼入れした歯車の場合、硬度は歯の表面から内部に向かって徐々に低下します。 「有効浸炭深さ」は、硬度が 52.5 HRC に達する表面からの深さとして定義されます。
浸炭と焼入れが歯の曲げ疲労強度に与える影響については、このプロセスにより心材の硬度が高まるだけでなく、表層内に残留圧縮応力が誘発されます。これらの残留応力は、歯車の歯の最大引張応力の臨界領域内の引張応力の大きさを低減するのに役立ちます。したがって、歯車研削工程では歯元部分を研削してはなりません。したがって、ホブ切りの際には、研削代を残した設計のホブを使用する必要があります。

3.窒化処理
窒化処理を施すことにより、歯の変形が少なく、高い表面硬度と耐摩耗性を実現します。この熱処理の後は最終的な精密仕上げが必要ないため、耐荷重能力が向上します。-これは、本質的に研削が難しい内歯車にとって特に重要です。

4. 相手歯車の硬度の組み合わせ
大歯車と小歯車の両方の歯面が軟らかい場合は、小歯車の表面硬度を大歯車の表面硬度よりも高くする必要があります。逆に、両方の歯車の歯面が硬い-特に高硬度レベル-の場合は、両方の歯車の硬度を同一に設定する必要があります。
遊星歯車減速機に適切な材料を選択することは、歯車減速機の耐荷重能力と耐用年数の両方を向上させるのに役立ちます。{0}