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表1.1 標準平歯車の正面かみあい率εα （α0=20°）

歯数	12	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	110	120
12	1.420
15	1.451	1.481
20	1.489	1.519	1.557
25	1.516	1.547	1.584	1.612
30	1.537	1.567	1.605	1.633	1.654
35	1.553	1.584	1.622	1.649	1.670	1.687
40	1.567	1.597	1.635	1.663	1.684	1.700	1.714
45	1.578	1.609	1.646	1.674	1.695	1.711	1.725	1.736
50	1.588	1.618	1.656	1.683	1.704	1.721	1.734	1.745	1.755
55	1.596	1.626	1.664	1.691	1.712	1.729	1.742	1.753	1.763	1.771
60	1.603	1.633	1.671	1.698	1.719	1.736	1.749	1.760	1.770	1.778	1.785
65	1.609	1.639	1.677	1.704	1.725	1.742	1.755	1.766	1.776	1.784	1.791	1.797
70	1.614	1.645	1.682	1.710	1.731	1.747	1.761	1.772	1.781	1.789	1.796	1.802	1.808
75	1.619	1.649	1.687	1.714	1.735	1.752	1.765	1.777	1.786	1.794	1.801	1.807	1.812	1.817
80	1.623	1.654	1.691	1.719	1.740	1.756	1.770	1.781	1.790	1.798	1.805	1.811	1.817	1.821	1.826
85	1.627	1.657	1.695	1.723	1.743	1.760	1.773	1.785	1.794	1.802	1.809	1.815	1.821	1.825	1.830	1.833
90	1.630	1.661	1.699	1.726	1.747	1.764	1.777	1.788	1.798	1.806	1.813	1.819	1.824	1.829	1.833	1.837	1.840
95	1.634	1.664	1.702	1.729	1.750	1.767	1.780	1.791	1.801	1.809	1.816	1.822	1.827	1.832	1.836	1.840	1.844	1.847
100	1.636	1.667	1.705	1.732	1.753	1.770	1.783	1.794	1.804	1.812	1.819	1.825	1.830	1.835	1.839	1.843	1.846	1.850	1.853
110	1.642	1.672	1.710	1.737	1.758	1.775	1.788	1.799	1.809	1.817	1.824	1.830	1.835	1.840	1.844	1.848	1.852	1.855	1.858	1.863
120	1.646	1.676	1.714	1.742	1.762	1.779	1.792	1.804	1.813	1.821	1.828	1.834	1.840	1.844	1.849	1.852	1.856	1.859	1.862	1.867	1.871
RACK	1.701	1.731	1.769	1.797	1.817	1.834	1.847	1.859	1.868	1.876	1.883	1.889	1.894	1.899	1.903	1.907	1.911	1.914	1.917	1.922	1.926

（3）-4 ねじれ角係数Yβ
ねじれ角係数Yβは次の式にて求めます。

（1.9）

（3）-5 寿命係数K L
寿命係数K L は表1.2によって求めます。
ここで繰返し回数とは寿命期間中に負荷をうけてかみあう回数です。

表1.2 寿命係数

繰返し回数	かたさ⁽¹⁾ HB120～220	かたさ⁽²⁾ HB221以上	浸炭歯車窒化歯車
10000以下	1.4	1.5	1.5
100000前後	1.2	1.4	1.5
10⁶前後	1.1	1.1	1.1
10⁷以上	1.0	1.0	1.0

注	（1）鋳鋼歯車はこの欄を用います。
	（2）高周波焼入れ歯車は心部のかたさです。

（3）-6 歯元応力に対する寸法係数K F X
歯元応力に対する寸法係数K F X は、いまのところ1.00とします。

K F X = 1.00

（1.10）

（3）-7 動荷重係数K V
動荷重係数K V は、歯車の精度およびかみあいピッチ円上の周速度によって表1.3から求めます。

表1.3 動荷重係数K V

JIS B 1702による歯車精度等級		かみあいピッチ円上の周速度(m/s)
JIS B 1702による歯車精度等級		1 以下	1 をこえ 3 以下	3 をこえ 5 以下	5 をこえ 8 以下	8 をこえ 12 以下	12 をこえ 18 以下	18 をこえ 25 以下
歯形
非修整	修整
	1	－	－	1.0	1.0	1.1	1.2	1.3
1	2	－	1.0	1.05	1.1	1.2	1.3	1.5
2	3	1.0	1.1	1.15	1.2	1.3	1.5
3	4	1.0	1.2	1.3	1.4	1.5
4	－	1.0	1.3	1.4	1.5
5	－	1.1	1.4	1.5
6	－	1.2	1.5

（3）-8 過負荷係数K O
過負荷係数K O はつぎの式によって求めます。

（1.11）

ただし、実際円周力不詳の場合は表1.4によって求めます。

表1.4 過負荷係数K O　

原動機側からの衝撃	被動機械からの衝撃
原動機側からの衝撃	均一負荷	中程度の衝撃	はげしい衝撃
均一負荷 (電動機、タービンおよび油圧モータなど)	1.0	1.25	1.75
軽度の衝撃 (多気筒機関)	1.25	1.5	2.0
中程度の衝撃 (単気筒機関)	1.5	1.75	2.25

（3）-9 歯元曲げ破損に対する安全率S F
歯元曲げ破損に対する安全率S F は内的および外的の各種要因によって一定の値に決めることは困難ですが、少なくとも1.2以上は必要です。

（3）-10 許容歯元曲げ応力σF lim
荷重方向が一定の歯車の許容歯元曲げ応力σF lim を表1.5～表1.8に示します。この許容歯元曲げ応力σF lim は、材料の片振引張疲れ限度を応力集中係数1.4で割った値です。
荷重方向が両方向で、左右両歯面が均等かまたはこれに近い程度に負荷をうける歯車については、σF lim は表の値の2/3とします。
硬さまたは心部硬さとして示す値は、歯元の中心部の硬さとします。

表1.5 表面硬化しない歯車

表1.6 高周波焼入れ歯車

備考	σF lim の値は、焼割れ、焼入れ深さの不足、または不均一等の欠陥がある場合には上記の値より著しく低下するので注意を要します。
注（1）	歯面かたさが低い場合はσF lim の値は表1.5の相当品の値を使用します。

表1.7 浸炭焼入れ歯車

注（2）	歯面強さの向上のための適切な浸炭深さと表面かたさをもつ歯車に適用します。ただし、浸炭層が極端に薄い例外的な場合については表面硬化しない焼入焼もどし歯車のσF lim を用います。

表1.8 窒化歯車

材料	歯面硬さ (参考)	心部硬さ		σ F lim kgf/mm²
材料	歯面硬さ (参考)	HB	HV	σ F lim kgf/mm²
窒化鋼以外の構造用合金鋼	HV650以上	220	231	30
		240	252	33
		260	273	36
		280	295	38
		300	316	40
		320	337	42
		340	358	44
		360	380	46
窒化鋼　SACM645	HV650以上	220	231	32
		240	252	35
		260	273	38
		280	295	41
		300	316	44

注（1）	歯面強さの向上のための適切な窒化深さをもつ歯車に適用します。ただし、軟窒化などで窒化層が極端に薄い場合については表面硬化しない歯車の表のσF lim を用います。

（4）計算例

平歯車諸元

番号	項目	記号	単位	小歯車	大歯車
1	歯直角モジュール	m n	mm	2
2	歯直角圧力角	αn	度	20°
3	ねじれ角	β0	度	0°
4	歯数	z		20	40
5	中心距離	a x	mm	60
6	転位係数	x		+0.15	-0.15
7	ピッチ円直径	d 0	mm	40.000	80.000
8	かみあいピッチ円直径	d b		40.000	80.000
9	歯幅	b		20	20
10	精度			JIS 5	JIS 5
11	仕上げ			ホブ仕上げ
12	歯面粗さ			12.5S

13	回転数	n	rpm	1500	750
14	周速度	v	m/s	3.142
15	負荷の方向			一方向のみ
16	かみあい回数		回	10⁷回以上

17	材料			SCM415
18	熱処理			浸炭焼入れ
19	表面硬さ			HV600-640
20	心部硬さ			HB260-280
21	有効浸炭深さ		mm	0.3-0.5

平歯車の曲げ強さ計算

番号	項目	記号	単位	小歯車	大歯車
1	許容歯元曲げ応力	σF lim	kgf/mm²	42.5
2	歯直角モジュール	m n	mm	2
3	歯幅	b	mm	20
4	歯形係数	Y F		2.568	2.535
5	荷重分配係数	Yε		0.619
6	ねじれ角係数	Yβ		1.0
7	寿命係数	K L		1.0
8	歯元応力に対する寸法係数	K F X		1.0
9	動荷重係数	K V		1.4
10	過負荷係数	K O		1.0
11	安全率	S F		1.2
12	かみあいピッチ円上の許容円周力	F t lim	kgf	636.5	644.8