歯車の形に興味のある人に

タミヤ遊星ギヤボックスセット買ってみました(2)

購入したタミヤ遊星ギヤボックス同等のモデルによる回転アニメーションを、Fusion360で作成しました。

モデル

  • 歯数、速度比はタミヤ遊星ギヤボックスと同一
  • 単体の遊星歯車は自作のジョイント機能付き歯車作成アドイン「igears2」で作成
  • 遊星歯車は、すべてリングギヤ固定、キャリヤ入力、サンギヤ出力であり、その速度比はサンギヤ歯数/(サンギヤ歯数+リングギヤ歯数)
  • 前段の出力であるサンギヤと後段の入力であるキャリヤを、Fusion360「モーションリンク」*1の同一回転で接続
    • 当初はサンギヤとキャリヤをFusion360の「剛性グループ」*2で結合していたが、既存の「剛性グループ」と干渉するようで動作が不安定。代わりに「モーションリンク」で回転同期させて解決
  • 速度比1/4の遊星歯車2段、速度比1/5の遊星歯車2段を直列に接続したので、合計1/400の速度比

機能的には同等ですが、仕様・形状は異なるところがあります。例えば、タミヤの2種類の遊星歯車のうち一つは不等配の3ピニオンですが、ここでは等配4ピニオンにしています。

ケルトン図

ケルトン図とは、ギヤトレーンの歯車配置や要素の接続状態を表す図です。今回の4連遊星歯車減速機は下図のようになります。

スケルトン図
ケルトン図

回転アニメーション

Fusion360による「モーションスタディ*3結果の動画です。
青のサンギヤが入力、赤のキャリヤが出力です。リングギヤとキャリヤは半透明化しています。
4連遊星歯車減速機モデル (4-stage planetary gearbox) - YouTube

図. Youtube画面

*1:要素間の運動の関係性を定義。ここでは回転比を定義

*2:要素同士の自由度を結合して同一運動させる

*3:ステップと要素回転角度で運動を定義