5分で分かる歯車図面の書き方

歯車は、動力伝達に欠かせない機械部品です。その設計や図面作成には専門知識が必要ですが、基本を押さえれば誰でも取り組むことができます。

本記事では、歯車の基礎から図面作成のコツ、さらには便利な作成ツールまでを詳しく解説します。初心者の方もスキルアップを目指す方も、きっと役立つ情報が見つかるはずです。　　

（引用元：Pixabay）

1.歯車の種類

歯車は、回転運動を伝達するために使用される重要な機械要素で、様々な種類があります。主な歯車の種類とその特徴・用途を紹介します。

　（引用元：ココミテvol.2）

1.平歯車（スパーギア）

• 　最も一般的な歯車
• 　軸に平行な歯を持つ
• 　モーター、コンベヤなど幅広い機械で使用

2.ラック

• 　直線的な歯車
• 　回転運動を直線運動に変換
• 　ステアリングシステム、昇降機に使用

3.内歯車

• 　内側に歯を持つ
• 　コンパクトな設計が可能
• 　自動車のトランスミッションなどに使用

4.はすば歯車（ヘリカルギア）

• 　斜めの歯を持つ
• 　スムーズで静音性が高い
• 　自動車、エレベーターなどに使用

5.はすば内歯車

• 　内歯車とヘリカルギアの特徴を併せ持つ
• 　高い静音性
• 　静けさが求められる機械に使用

6.はすばラック

• 　斜めに歯が配置されたラック
• 　精密な動きが可能
• 　精密機械、自動化システムに適している

7.やまば歯車（ダブルヘリカルギア）

• 　V字状の歯を持つ
• 　大きなトルクをスムーズに伝達
• 　重機、産業機械に使用

8.交差軸の歯車（ベベルギア）

• 　軸の角度を変えられる
• 　90度などの角度で動力を伝達
• 　自動車の差動装置、ドリルなどに使用

これらの歯車は、それぞれの特性を活かして様々な機械や装置で使用され、効率的な動力伝達を実現しています。

2.歯車の表記法

歯車は機械要素で重要な部品です。多くは既製品を使用しますが、特注で製作する場合もあります。

図面の書き方として、歯先円を太い実線、歯底円を細い実線、基準円を一点鎖線で書きます。詳細な仕様は要目表に記載し、歯形やモジュール、圧力角などの情報を載せます。

歯車の歯数や形状は機械の性能に直結するため、正確な図面が不可欠です。このように、歯車は単純に見えてとても重要な機械要素であり、その設計と製作には精密な情報が必要です。

3.歯車をデザインする時の注意点

歯車設計において、モジュール、基準円直径、歯数の関係をデザインすることは最も重要になります。

・モジュール

　歯の大きさを表す基準で、同じモジュールの歯車同士が噛み合う。

・基準円直径

　モジュールと歯数の積で求められ、歯車の回転運動の要。

・歯数の関係

　多いほど動きが滑らかになりますが、強度とのバランスが必要。

基準円直径=モジュール×歯数

・設計時の注意点

適切なモジュールの選定、歯数、基準円直径の精度管理が挙げられます。よくあるミスとして、異なるモジュールの歯車の組み合わせや、歯数増加による強度不足があります。

・設計のコツ

使用条件に応じた歯数とトルクのバランス最適化、圧力角や歯形状の適切な設計が重要です。また、精密加工技術を用いて基準円直径の誤差を最小限に抑えることで、高品質な歯車を製作できます。

歯車設計は経験と知識が必要になる分野です。これらの要素を総合的に考慮し、緻密な設計に配慮して取り組むことで、効率的で耐久性のある歯車を生み出すことができるでしょう。

4.歯車図面の書き方

歯車の設計と作図は、製品仕様から得られる設計データを基に進めます。デザインの注意点を考慮しながら設計値を決定し、それに基づいて図面を作成します。

ここでは、「EdrawMax」を使用した平歯車の平面図作成手順を例に解説します。

1.中心線を引く

図面作成の第一歩として、全体のバランスを考慮しながら基準となる中心線を書きます。

この中心線が図面全体のバランスを決めるため、適切な配置が求められます。

2.正面図を書く

次に、中心線を基に正面図を書きます。

歯先円、基準円、歯底円が識別ができるように断面図で書きます。

正面図は次の側面図を書く際の基準となるため、正確さが必要になります。

3.側面図を書く

中心線を基準点として、歯先円、基準円、歯底円の側面図を書きます。

歯車部分の内側には、接続や固定するための穴を配置します。

これらの要素が正確に書かれることで、歯車の立体的な構造がわかりやすくなります。

4.寸法を記入

正面図と側面図の完成後、各部の寸法を記入します。

基準円直径や歯底円直径など、詳細な寸法を記載することで、歯車の構造を正確に伝えます。この詳細な寸法表示により、製造時のミスを防ぎ、精密な製作が可能となります。

寸法の記入は、図面の読み取りやすさと製造精度に直結する重要な工程です。

5.要目表を記入

最後に、歯車の仕様を記載した要目表を作成します。

この表には、加工方法、組立手順、検査基準などの重要な項目を記入します。さらに、材料の種類、熱処理方法、要求される硬さなどの技術的な情報は、必要に応じて要目表の注記欄に追記します。

これにより、製造に必要な情報が把握でき、製造プロセスの効率化と品質管理の向上が見込めます。

6.「ライブラリ」に追加

作成した「歯車」などの部品をライブラリに保存しておくことで、次回以降も簡単に使用することができます。

これらの手順を行うことで、製造に必要な情報を網羅した精密な歯車の図面が作成できます。

5.おすすめの部品図作成ツールEdrawMax

「EdrawMax」は、様々な業界で活用できる作図ツールです。

このソフトウェアは、マウス操作で直感的に部品図の作成できるところやCADに比べて安価で難しい操作もないところが魅力的です。また、歯車のような部品図作成だけにとどまらず、組立図などの機械製図から建築分野の間取り図と幅広い用途に対応しています。

最大の特徴は、専門知識がなくても複雑な図面を簡単に作成できる点です。豊富な記号、素材、テンプレートにより、ユーザーは必要な要素を選択・配置・組合せるだけで、プロのような図面を作成できます。

さらに280種類以上の専門的テンプレートを搭載し、フローチャート、ガントチャート、住宅設計図、機械製図など、たくさんの用途に対応できます。

また、AI機能を搭載しますので、「歯車」と入力すれば、イラストを自動生成します。結構便利な機能です。

まとめ

最近では、歯車のような部品図も立体で作成することが多くなってきました。ただ、機械設計や建築などの分野において製作図面は平面上で作成しており、部品の構造や形状を製作者へ分かりやすく伝えるためには欠かせません。

「EdrawMax」は、部品図や組立図をはじめとする様々な作図に使うことのできるおすすめのドローイングソフトウェアです。世界中で利用されており、豊富な素材と機能、直感的な操作性を備えているため、効率的な図面作図ができます。

無料でダウンロードできますので、ぜひ一度試してみることをおすすめします。