歯車設計の基礎と減速機設計技術への応用およびトラブル対策のポイント <オンラインセミナー>

~ 歯車の基本形状・分類と特徴、歯車強度設計と設計計算プロセス、歯車の材料と表面処理、歯車潤滑、騒音振動対策、歯車減速機の構造設計、トラブル事例と改善設計 ~

・講師の実務経験に基づく講義を通し、歯車単体ではなく機械設計の観点から、歯車設計やトラブル対策に活かすための実践講座!

・実務的な設計手順、強度計算、材料・熱処理、潤滑技術、騒音振動低減や減速機設計への応用技術を修得し、強度や振動・騒音のトラブル未然防止に活かそう!

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講師の言葉

 本講座では、機械設計における基盤技術である「歯車」と「歯車減速機」の設計について、基礎理論から実務的な設計手順、強度計算、材料・熱処理、潤滑、騒音振動対策、さらにはトラブル事例分析まで体系的に学びます。

 まずインボリュート歯形やかみ合い率などの基本概念を整理し、歯元曲げ強度・歯面面圧強度の計算方法と安全率の考え方を修得します。続いて、モジュール・歯数・歯幅の決定手順、バックラッシや熱膨張を考慮した設計ポイントを解説し、減速機の段数構成、軸・軸受・ケーシングの設計へと発展させます。また、油温上昇や硬度不足によるピッティングなど、現場で頻発するトラブルを題材に原因分析と改善策を検討し、実務で役立つ判断力を養います。最後に最新の加工技術や設計DXの動向も紹介し、現場で即戦力となる歯車設計の総合力を身につけることを目指します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年09月16日(水) 10:00 ~ 17:00
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・機械設計に携わり、歯車の基礎から修得したい技術者の方
・歯車の強度設計を学びたい技術者の方
・歯車減速機を用いた機械設計に携わる方
予備知識 ・エンジニアの方であれば、特に必要ありません
修得知識 ・歯車設計の基礎理論と諸元決定、歯元・歯面強度の考え方
・歯車減速機の段数構成・軸・軸受・ケーシングの設計手法
・潤滑・熱膨張・バックラッシ・騒音振動などの実務的な設計配慮
・トラブル事例から原因を分析し、改善策を導く実践的スキル
プログラム

1.歯車の基礎と歯車設計の全体像

  (1).歯車設計の役割と要求性能

    a.トルク伝達、減速、位置決め、静粛性、長寿命

    b.産業機械・食品機械・搬送装置・ロボットなど用途別の要求性能の違い

    c.設計者が最初に決めるべき「仕様の読み解き方」

  (2).歯車の基本形状と用語

    a.モジュール、歯数、圧力角、歯幅、かみ合い率

    b.インボリュート曲線の意味と設計自由度

    c.歯面接触線と転がり・滑りの関係

  (3).歯車の分類と特徴

    a.平歯車、はすば歯車、かさ歯車、ウォームギヤ、遊星歯車

    b.各形式のメリット・デメリットと選定基準

    c.食品機械・高速機械・重荷重機械での使い分け

 

2.歯車強度設計の基礎

  (1).歯面強度(面圧強度)

    a.ヘルツ応力の考え方

    b.JIS・ISO・AGMAの強度計算式の違い

    c.許容面圧の決め方(材料・硬度・潤滑条件)

  (2).歯元強度(曲げ強度)

    a.ルイス式・ISO式の考え方

    b.歯元応力集中と歯形係数

    c.歯数・モジュール・圧力角が強度に与える影響

  (3).安全率の考え方

    a.静的強度 vs 疲労強度

    b.変動荷重・衝撃荷重の扱い

    c.実務での安全率設定の“相場”

 

3.歯車の設計計算プロセス

  (1).仕様から歯車諸元を決める手順

    a.入力:トルク、回転数、寿命、騒音、寸法制約

    b.出力:モジュール、歯数、歯幅、材質、熱処理

  (2).モジュール選定の実務

    a.強度 vs 寸法 vs コストのトレードオフ

    b.高速回転では小モジュールが有利な理由

    c.ステンレス歯車を使う際の注意点

  (3).歯数比とかみ合い率の最適化

    a.かみ合い率1.2以上を確保する設計

    b.歯数組み合わせの制約(干渉・バックラッシ)

    c.はすば歯車の重なりかみ合い率の設計

  (4).バックラッシ設計

    a.熱膨張・加工誤差・潤滑膜厚を考慮した設定

    b.静音性とバックラッシの関係

    c.洗浄時に起こるバックラッシ変動

 

4.歯車材料・熱処理・表面処理(歯車の強度や振動騒音問題に影響)

  (1).材料選定の基礎

    a.SCM415/420、S45C、SNCM、ステンレス(SUS304/316)

    b.樹脂歯車(POM、PA、PPS)の使いどころ

  (2).熱処理と強度

    a.浸炭焼入れ、窒化、調質、浸炭窒化

    b.表面硬度と面圧強度の関係

    c.歯面粗さと寿命の関係

  (3).表面処理

    a.DLC、TiN、MoS₂コーティング

    b.非金属コーティング

 

5.潤滑・シール・騒音振動設計

  (1).歯車潤滑の基礎

    a.境界潤滑・混合潤滑・流体潤滑

    b.粘度選定と温度上昇

    c.食品機械向け NSF H1 グリースの注意点

  (2).潤滑方式

    a.油浴、飛沫潤滑、強制潤滑

    b.高速ギヤでの油量・油流速の設計

  (3).シール設計

    a.オイルシール、ラビリンス、メカニカルシール

    b.洗浄工程での水侵入対策

  (4).騒音・振動対策

    a.歯形修整(クラウニング、トッピング)

    b.はすば角の最適化

    c.共振回避と剛性設計

 

6.歯車減速機の構造設計

  (1).減速機の種類と特徴

    a.平行軸、直交軸、遊星、ウォーム

    b.食品機械・搬送機・ロボットでの使い分け

  (2).ケーシング設計

    a.剛性設計、振動モード、肉厚設計

    b.放熱設計(フィン、材質、油温管理)

  (3).軸・軸受設計

    a.軸径の決め方(トルク・ねじり強度)

    b.軸受寿命計算(L10寿命)

    c.歯車荷重による軸受反力の計算

  (4).組立・加工精度

    a.歯車精度(JIS等級)と騒音の関係

    b.軸心ズレ・偏心の許容値

    c.組立誤差を吸収する設計

  (5).歯車減速機の設計事例

    a.はすば歯車減速機(入出力軸同一線上形)の設計

    b.ウォームギヤ減速機(ウォーム上段形)の設計

 

7.トラブル事例と改善設計

  (1).代表的なトラブル

    a.歯面ピッティング

    b.歯元折損

    c.異音・振動

    d.油漏れ・焼付き

  (2).原因解析のフレームワーク

    a.荷重過大、潤滑不良、加工精度、組立誤差、材料欠陥

    b.FTA・FMEAの活用

  (3).改善設計の実例

    a.歯形修整で異音を低減

    b.モジュール変更で寿命延長

    c.潤滑方式変更で温度低減

    d.ケーシング剛性アップで振動抑制

 

8.最新動向・設計DX・まとめ

  (1).最新技術動向

    a.高効率ギヤ(スーパーフィニッシュ、微細テクスチャ)

    b.樹脂・複合材ギヤの進化

    c.高精度加工(ホブ盤・研削盤の進化)

  (2).設計DX

    a.CAE(歯面接触解析・NVH解析)

    b.デジタルツインによる減速機寿命予測

  (3).まとめ

    a.設計者が押さえるべき“本質”

    b.現場トラブルを減らす設計思考

キーワード モジュール 歯車諸元 インボリュート曲線 かみ合い率 歯面強度 歯元強度 安全率 バックラッシ 浸炭焼入れ 境界潤滑 歯形修整 ウォームギヤ 軸受寿命 ピッティング
タグ ロボット機械要素設計・製図・CAD歯車
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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