3Dプリンターで歯車を作ってみる

背景

• 宝箱の開閉の判定の実験で歯車を使ったが、その前に歯車単体で実験をしていた

• 目的はなくても、色々、試しておくと、何かのときに閃くことがある

• 今回は、そのとき作った歯車を用いて、歯車について簡単にまとめてみる

3Dプリンターで作成した歯車

• 大きさの異なる2つのインボリュート平歯車を作成

  • モジュール：2.50 mm

  • 大きな歯車の歯数：12

  • 小さな歯車の歯数：8

• 歯車の裏表で回転の滑らかさが異なる

  • 精度は高くはないが用途によっては実用できると思われる

• 噛み合うときにカタカタと音がする

  • 摩耗やノイズが気になる場合は潤滑油などが必要かも

２つの歯車が実際に動いている様子

歯車の基礎知識

モジュール

• 歯車を扱う上で、便利な「モジュール」という考え方がある

• 数式で表すと「モジュール = ピッチ円の直径 / 歯数」

• モジュールは、歯の大きさと考えれば理解しやすい

• モジュール（歯の大きさ）が同一の歯車同士は噛み合う

• 歯の数（歯車全体の大きさ）が異なっていても、モジュール（歯の大きさ）が同一ならば噛み合う

ギア比

• 違う大きさの歯車を噛み合わせることで回転数を変えることができる

• 歯車比 = 大きな歯車の歯数：12／小さな歯車の歯数：8

  • （小さな歯車を駆動歯車、大きな歯車を被動歯車とする）

• 4/3の減速をする（÷1.333になる、×3/4になる）

• 上記の動画で、小さな歯車は、おおよそ一周しているが、大きな歯車は3/4程度しか回転していない

実際にモノを作って学ぶと理解が進む、
学ぶためにも、
閃くためにも今後も様々な実験を続ける