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Z319B-19

第20回かわさきロボット競技会に参加した「S-103A Stinger」「S-103B Hecate」用に作ったサイクロ減速機です。

タミヤのギヤードに対抗心を燃やして作りましたので、サイズ・重量・強度などタミヤのギヤードよりも良いですよ。

減速比 1:18
重量  120g
モータ RS-380PH

減速比は低めですが今年の機体にはこれで良いかも。
来年は少し上げると思う。

KIMG0334.jpg

構成部品(少し省いてるけど)
KIMG0337.jpg
左からサイクロケース、サイクロギア、ベアリングリテーナー+ベアリングボール、ローラー付き出力円盤

(リテーナーを作ったのに驚いたてくれたのは13式飛燕さんだけですねww)

サイクロの噛み合いとベアリングの様子
KIMG0338.jpg



クランク部分
KIMG0339.jpg
クランク部分はモータの軸に圧入してあります。


ナット埋め込み部
KIMG0340.jpg
タップを切るのは面倒くさいのでよくナットを埋め込みます。

動画
Z319B-19 かわロボ用 サイクロ減速機
Z319B-19 かわロボ用 サイクロ減速機 バックドライブ
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サイクロ減速機デモ機の改修案

今回の記事は一部の人しか参考にはならないかもです。

デモ機がバックドライブしにくいため(かなりしにくい)

デモ機のデータをもらった人がこんな物かとサイクロを諦めてほしく無いので。
改良案の説明をします。


急ぎですので作ってないです、ですがこれで効率が上がるのでバックドライブ出来るようになると思います(作ってから書けよ~)


使用するものは
ミネベア・NMB ミネチュアベアリング DDA-1510 これを2個
伝動機ドットコム
(ここ便利)

作り直す物もあります。
軸関係はすいませんが使い回しできません。(自分でベアリングを探すとかで対応できれば大丈夫です。)

サイクロギアはベアリングを入れるためクランクの穴を∮15するので、ドリルなどで拡張すればに作りなおさなくても大丈夫です。

123_201311251959561fe.jpg

雑な説明ですがよろしくお願いします。

不思議遊星歯車機構

今回は不思議遊星歯車の作り方を説明します?

先に言ってしまうと不思議遊星歯車機構はギアだけで作れるて簡単に作れるのですが、ただ単に作っただけでは効率が悪いみたいです。(もともと効率が悪いのかな?)

効率を上げるにはかなりの努力が必要だと思います。(自分はサイクロが有るから辞めた~)不思議遊星でかわロボ決勝まで行っているのが13式飛燕さんぐらいしか居ないのが(自分の知っている範囲では。)そうゆうことナノかな。

とゆうか減速機であまりポピュラーでは無いってゆう現実。
効率よりもコンパクトなところに使われてる(カメラとか?)特殊な用途に使うみたい。

自分もかわロボ19回で不思議遊星歯車を使っていましたがなかなか難しかったですね~。
(自分的には18回で使った不思議遊星見たいなサイクロ減速機が一番おもしろかったんですがね~。)

今回は必要な物だけ説明しますね。
効率の面で重要なケースとかはノウハウなどめんどくさいので省きます。
使いたいのなら使っている人に聞いて下さい。(なんて投げやりな~無責任ですね~。)

前置きが長くなりました。
説明です。

必要な物は4種類の歯車です。

1:太陽ギア   (インプットギア)
2:遊星ギア   (キャリア)
3:内歯歯車   (出力ギア)
4:転位内歯歯車(固定ギア)

1~3はただのギアです。
4の転位内場歯車が一番ピント来ないと思います。
転位係数を自分で設定しないと行けないので(転位歯車は自分で調べて下さい。<面倒くさいんでしょ~)


今回作るギアはWikiの物と同じになりました。(たまたま作ったらWikiと同じだったのです。ラッキ~)
不思議遊星歯車機構

ギア比83.333
遊星ギア数3(これ重要desu、テスト出ます。)
太陽ギア     T18
遊星ギア     T21
出力ギア     T60
転位内場ギア  T57

不思議遊星ギアは内場歯車同士の歯数の差だけずれることで減速します。
出力ギアが60で遊星ギアの個数が3個なので3ヶ所転位内場歯車と出力ギアが重ならないといけないため。
歯数57と3山ずれているのです。遊星ギアの数は多いと伝達トルクが大きくなりますが減速比が小さくなります、また転位係数のが関係するのでそんなに多くも出来ないです。(色々と面倒くさいですね。)
逆に減らすことも出来ます。


まあ転位歯車の作り方を。
1_20131017134656c1c.jpg
内場車のところに今回は57歯なので57と入れます。
転位係数はピッチ円直径が60mmと57mmで3mm違うので半分の1.5です。
(例0.5モジュールで60歯と57歯の場合、ピッチ円直径が30mmと28.5mmで1.5mm違い半分の0.75/0.5=1.5、転位係数は1.5と同じですね。)



このギアとT21とT18とT60のギアを組み合わせるとこうなります。
1_2013101714075410c.jpg
黄色いのが出力ギアで緑色のが固定ギアです。
3ヶ所ギアが重なっているのがわかると思います。


次は遊星ギア2個の場合です。
出力ギアは先程と同じで60歯を使います。
入力と遊星ギアは20歯です。
転位内場ギアは2山少ない58歯です。
転位係数は1です。

こうして出来たものがこれです。2_2013101714075536f.jpg

これで多分不思議遊星が出来るはずです、模型など作ってみて試してみて下さい。
なんか自己満気味の内容になってしまいました、あんまり説明になってないかもです。(すいません。)

今回作った図面をDXFで置いときます。
SkyDrive

ギアの作り方。

コレ先に書かなきゃいけなかったかな。
先日のロボワンでギアはどうやって切削するんですかと立命館の方に聞かれました。(確か立命館だったはず。)
ので口頭では説明しきれなかったと思うので。

NCでギアを切削するには図面が要るのですがインボリュート曲線を書くにはAutoCADで書ける見たいですが面倒くさいので、小原歯車工業(株)の無料ソフトを使います。

このソフトはリュウ太郎先輩に教えていただきました、とにかくこのソフトは凄く凄いです。
一度使うと止められなくなりますよ。

歯車計算ソフトGCSW for Web
IT時代の設計現場を効率的にサポートします。
これまで歯車計算で手間取った経験をお持ちの方、歯車設計の効率化、簡略化を検討している方、歯車について勉強されている方々にご活用頂ける歯車計算ソフトです。
GDSW同様、ユーザー登録制です。(GDSWのIDでログイン可)


サイトで好きなギアを選びます、そうするとログイン画面が出てくるのでGDSWと記入します。
そうするとブラウザソフトが起動するので、
そこで歯形計算とゆう項目を選んで下さい。
KHK.jpg

この歯形計算でDXFを出力出来ます。
上の方にモジュールなど歯の形をいろいろ変更出来るので転移歯車も簡単に出来ます。
最初の画面で内歯歯車を選べば簡単に遊星ギアや不思議遊星などが出来ます。
二足ならハンドを一つのサーボで動かすところなどに、機械なら絶対いる部品ですからね。

上の大きさの値がモジュールです。
普通に使うならここだけいじればOKです。

普通に使いたくない人などは、転移係数や歯末、歯元のたけ係数などいじって下さい。
内歯歯車などを作る時は歯末歯元のたけ係数をいじらないと出来ない大きさ物が有るので今度紹介します。(多分)


作り方。
DXFで出力した図面はこんな感じ。
AutoCADでの説明になります。

開くと歯が半分の状態です。
123.jpg
このままでは何でかポリラインで繋がらないので。
dwgの図面にCtrl+Cでコピーします。
このデータを保存してdwgにも出来ますが、配列複写した時に線が離れてしまうんです。

コピーしたらまずは鏡像して。
1234.jpg

配列複写してその時、歯数を忘れずに。
12345.jpg

こうするとギアが出来ます。
123456.jpg
コレをポリライン編集して線を繋げます。

切削のラインをオフセットして書きます。
1234567.jpg
肉抜きも軸の穴も書きます。

こんなかんじで適当にモジュール1の20歯のギアが出来ました。
今回のギアは外径の切削に1mmのエンドミルを使うので、

1.5mmのエンドミルで削れるラインを書きたいのですがそれは次の記事で。
後、遊星ギアボックスと、不思議遊星の記事で三個は行けるかな。

不思議遊星は13式飛燕さんぐらい上手く作らないと物になら無いかも知れないけど、一応前回19回大会で使ったのでそれの紹介を兼ねてやるかも。

ではまた~



擬似サイクロ減速機DEMO

擬似サイクロ減速機DEMOとは、初めて作ったサイクロ減速機です。

サイクロ減速機をYouTubeを見ていてこれなら作れると思ったので作りました。2011/3/29の事です。

このサイクロ減速機から自分の自作サイクロ減速機作りが始まりました。
このデモ機ですが今思っても最初から良い物が出来たと思います。

自作サイクロ減速機の事は今度にして、このDEMO機の説明です。
素材はABS、減速比は1:17

YouTube擬似サイクロ減速機DEMO機
YouTube擬似サイクロ減速機DEMO機 3D

擬似サイクロDEMO
KIMG0163.jpg

雑に組み立ての説明。

構成部品
KIMG0151A2_201310101453044c0.jpg

ケースを組み立てる。
1~3を組み立てたところ。
KIMG0152A1.jpg


クランクとサイクロギアを組み立てる。
KIMG0154.jpg
7~13組み立てたところ。
KIMG0155.jpg

出力軸を組み立てる。
KIMG0158.jpg
14~16を組み立てたところ。
KIMG0161.jpg

順番に組み合わせて完成です。
KIMG0162.jpg

プロフィール

matsuno hiroyuki 

Author:matsuno hiroyuki 
PROTO-TYPE

中部でものづくりをしている者です。
かわロボ、ROBO-ONE、BRAVEなど出場しています。
サイクロ減速機、自作サーボなども作っています。

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