Autodesk Inventor 2009 Skill Builders Autodesk Inventor 2009 平歯車 Part 2: 特定のパラメータに基づいた平歯車の設計 これは 2 つの章に分かれた Skill Builder の 2 つ目です 1 つ目では 既知の寸法に基づいて 平歯車の連結部を設計する方法を学習します 2 つ目では 特定のパラメータ ( 力 速度 歯車比 ) に対して 平歯車を設計および計算する方法を学習します この 2 つの Skill Builder は それぞれ独立していますので どちらから学習を開始してもかまいません どちらも 平歯車を設計および計算するための一般的なワークフローを示しています この Skill Builder のカリキュラムは次のとおりです 平歯車ジェネレータの起動 : 平歯車ジェネレータを起動して 平歯車の設計の準備を行ないます ジオメトリ設計 : パラメータを入力して 平歯車のジオメトリのプレ設計を行います 計算チェック : パラメータを修正して 平歯車のジオメトリを作成します 材料設計 : 最適な材料を選択して 平歯車のジオメトリを完成させます この Skill Builder の所要時間は 10 分 ~ 15 分です Autodesk Inventor 2009 でご利用ください (Inventor 2008 でもほぼ同等の作業が可能ですが ユーザインタフェース等は Inventor 2009 を基準に記載しています ) 平歯車ジェネレータの起動 平歯車ジェネレータを起動して 平歯車の設計の準備を行ないます 1. Autodesk Inventor 2009 を起動し アセンブリのテンプレートを選択して ドキュメントを開きます 2. [ アセンブリパネル ] のタイトルバーをクリックしてメニューを表示し [ デザインアクセラレータ ] を選択します 3. [ 平歯車 ] ジェネレータツールをクリックして [ 平歯車コンポーネントジェネレータ ] ダイアログボック スを表示します この演習では計算を行いますので [ 計算を有効化 / 無効化 ] ボタン [ 計算 ] タブを有効にしておいて下さい 注 : [ 平歯車コンポーネントジェネレータ ] は 前回に入力したパラメータ値が表示されます これで 平歯車ジェネレータによる平歯車の設計の準備が整いました をクリックして 1
ジオメトリ設計 [ 平歯車コンポーネントジェネレータ ] のオプションを設定し 特定のパラメータを入力して強度計算を行なって 平歯車のジオメトリのプレ設計を完了させます 1. [ 計算 ] タブをクリックして表示内容を切り替え [ 強度計算方法 ] ドロップダウンリストから [ISO 6336: 1996] を選択します 2. ダイアログボックス右下のボタンをクリックして [ その他のオプション ] 領域を表示します 3. [ 荷重計算の種類 ] リストから [ 動力 速度 > トルク ] を選択します 4. [ 強度計算の種類 ] ドロップダウンリストから [ ジオメトリ設計 ] を選択します 5. [ 荷重 ] 領域の [ 歯車 1] の [ 動力 ] 編集フィールドに 3 kw [ 速度 ] 編集フィールドに 1500 rpm を入力します 2
6. [ 必要寿命 ] 編集フィールドに 15000 hr を入力します 7. [ 精度 ] ボタンをクリックして [ 精度 ] ダイアログボックスを表示します 8. [ 標準 ] ドロップダウンリストから [ISO 1328:1997] を選択します [ 精度仕様 ] ドロップダウンリストの表示が 6 になっているのを確認してから [OK] ボタンをクリックします 9. [ 係数 ] ボタンをクリックして [ 係数 ] ダイアログボックスを表示します 10. [ 追加荷重係数 ] 領域の [ 適用係数 ] 編集フィールドの矢印ボタンをクリックしてメニューを表示し [ 係数 ] を選択して [ 適用係数 ] ダイアログボックスを表示します 11. テーブルの適用係数 [ 1.35 ] をクリックし [OK] ボタンをクリックします これで [ 適用係数 ] 編集フィールドに 1.35 が入力されます [ 適用係数 ] 編集フィールドに値を直接入力することも可能です 3
12. [ 設計 ] タブをクリックして表示内容を切り替え [ 共通 ] 領域の [ 必要歯数比 ] 編集フィールドに 1.4 を入力します 13. [ 圧力角 ] ドロップダウンリストから [20.0000 deg] を選択します 14. [ ねじれ角 ] 編集フィールドに 12 deg を入力します 15. [ 単位補正ガイド ] ドロップダウンリストから [ スリップ比 ] を選択します 4
16. [ 計算 ] ボタンをクリックします これで平歯車の強度計算が行われます [ 共通 ] 領域 [ 平歯車 1 ] 領域 [ 平歯車 2 ] 領域の各項目には 計算結果の値が表示されます 17. [ 概要 ] ウィンドウに設計エラーのメッセージが表示されていないことを確認します これで 平歯車のジオメトリのプレ設計が完了しました 計算チェック 平歯車のジオメトリのプレ設計で入力したパラメータを修正して計算チェックを行います その後 平歯車のコンポーネントとジオメトリを作成します 1. [ 計算 ] タブをクリックして表示内容を切り替え [ その他のオプション ] 領域の [ 強度計算の種類 ] ドロップダウンリストから [ 計算チェック ] を選択します 2. [ 設計 ] タブをクリックして表示内容を切り替え [ 共通 ] 領域の [ 設計ガイド ] ドロップダウンリストから [ 歯数 ] オプションを選択します このオプションを選択すると 平歯車の中心距離やその他の既知のパラメータに基づいて 平歯車に必要な歯数を計算できます 3. [ 共通 ] 領域の [ モジュール ] 編集フィールドに 2 mm [ 中心距離 ] 編集フィールドに 70 mm を入力します 5
4. [ 歯車 1 ] 領域のドロップダウンリストから [ コンポーネント ] を選択します 5. 事前に [ モデル ] ブラウザのモデルツリーの [+] マークをクリックして [Origin] を展開しておきます [ 歯車 1 ] 領域の [ 円柱面 ] ボタンをクリックしてから [Origin] の階層下にある [Z Axis] アイコンをクリックします 同じ要領で [ 開始平面 ] ボタンをクリックしてから [Origin] の階層下にある [XY Plane] アイコンをクリックします これでグラフィックスウィンドウに 平歯車 1 のジオメトリがプレビュー表示されます 6. [ 歯車 1 ] 領域の [ 面幅 ] 編集フィールドに 22 mm を入力します 7. [ 歯車 2 ] 領域のドロップダウンリストから [ コンポーネント ] を選択し [ 面幅 ] 編集フィールドに 20 mm を入力します 6
8. [ 計算 ] ボタンをクリックします これで平歯車の中心距離とその他の既知パラメータに基づいた強度計算が行なわれ [ 歯車 1 ] 領域と [ 歯車 2 ] 領域の [ 歯数 ] 編集フィールドには 計算結果の値である必要な歯数が表示されます 9. [ 概要 ] ウィンドウに設計エラーのメッセージが表示されていないのを確認してから [OK] ボタンをクリックして [ ファイルを命名 ] ダイアログボックスを表示します 10. 平歯車のサブアセンブリ パーツドキュメントのファイル名などを確認したのちに [OK] ボタンをクリックします これで [ 平歯車コンポーネントジェネレータ ] によって平歯車のコンポーネントファイルが新規作成され グラフィックスウィンドウには [ 平歯車 1 ] [ 平歯車 2 ] コンポーネントのジオメトリが表示されます これで 平歯車のジオメトリ設計が完了しました 7
材料設計 平歯車に最適な材料を選択して強度計算を行います その後 平歯車のジオメトリを更新します 1. [ モデル ] ブラウザの [ 平歯車 : 1 ] アイコンを右クリックしてメニューを表示し [ デザインアクセラレータを使用して編集 ] を選択します これで [ 平歯車コンポーネントジェネレータ ] による [ 平歯車 : 1 ] コンポーネントのジオメトリの再編集が可能になります 2. [ 計算 ] タブをクリックして表示内容を切り替え [ その他のオプション ] 領域の [ 強度計算の種類 ] ドロップダウンリストから [ 材料設計 ] を選択します 3. [ 計算 ] ボタンをクリックします これで強度計算が行われ [ 材料値 ] 領域の [ 曲げ疲労限度 ] や [ 接触疲労限度 ] に計算結果の値が表示されます この値は平歯車の材料に必要な強度の最低値を示しています 4. [ その他のオプション ] 領域の [ 強度計算の種類 ] ドロップダウンリストから [ 計算チェック ] を選択します 8
5. [ 材料値 ] 領域の [ 歯車 1 ] チェックボックスにチェックを入れて [ 歯車の材料 ] ダイアログボックスを表示します 6. テーブル [Std] 列の 1 行目 [ ここに文字を入力してください ] 編集フィールドに 半角英数の大文字で ISO と入力して Enter キーを押します これで編集フィールドにはチェックボックスが表示され テーブルには ISO 規格に該当する材料がリストアップされます 7. [ 熱処理 ] 列の 1 行目 [ ここに文字を入力してください ] 編集フィールドに 全角ひらがなではだと入力して Enter キーを押します これで編集フィールドにはチェックボックスが表示され テーブルには ISO 規格 はだ焼きに該当する材料がリストアップされます 注 : 文字列の入力によるリストアップをキャンセルしたい場合は 編集フィールドのチェックボックスのチェックを外します 9
8. [ 材料値 ] 領域の [ 曲げ疲労限度 ] [ 接触疲労限度 ] の最低値と [ 歯車の材料 ] ダイアログボックスの表にリストアップした材料の [ 曲げ疲労限度 ] [ 接触疲労限度 ] の値を比較して 最低値を上回っている材料を確認します 9. 歯車 1 に最適な材料として リストアップした材料の中から [EN C10 E] を選択して [OK] ボタンをクリックします これで [ 材料値 ] 領域の [ 歯車 1 ] の [ 曲げ疲労限度 ] [ 接触疲労限度 ] の最低値が [EN C10 E] の値に更新されます 10. [ 材料値 ] 領域の [ 歯車 2 ] チェックボックスにチェックをいれて [ 歯車の材料 ] ダイアログボックスを表示します 歯車 2 に最適な材料として [EN C10 E] を選択して [OK] ボタンをクリックします これで [ 材料値 ] 領域の [ 歯車 2 ] の [ 曲げ疲労限度 ] [ 接触疲労限度 ] の最低値が [EN C 10 E] の値に更新されます 10
11. [ 計算 ] ボタンをクリックします これで選択した材料の物理特性のパラメータを反映した強度計算が行われます [ 概要 ] ウィンドウに設計エラーのメッセージが表示されていないのを確認したのちに [OK] ボタンをクリックして [ 平歯車 1 ] [ 平歯車 2 ] コンポーネントのジオメトリを更新します これで 平歯車の材料設計が完了し 平歯車のコンポーネントおよびジオメトリが完成しました これをもって カリキュラムはすべて終了です 最後に アセンブリドキュメントを保存します これで この Skill Builder は終了です Autodesk Inventor は 米国 Autodesk, Inc. の米国およびその他の国における商標または登録商標です その他記載の会社名 ブランド名および商品名は 各社の商標または登録商標です 記載事項は 予告なく変更することがございます 予めご了承ください 2008 Autodesk, Inc. All rights reserved. 11