解説 - 問題 2

<strong>【前提条件】
歯車の設計に関する次の設問（1）、（2）に答えよ。</strong>

以下の文章の空欄【 1 】〜【 6 】に最も適切な語句を下記の〔語句群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄【 1 】〜【 6 】にマークせよ。（重複使用不可）

歯車の設計における歯の強さの計算には、

・右図のように1枚の歯先に集中荷重を受ける片持ちばりと考え、歯の折損を問題として、歯の【1】強さを求めるルイスの式

$F = \pi \sigma_b b m y$

・歯の接触面における摩耗や【2】が発生しやすい場面などを考慮して【3】強さを求めるヘルツの式

$F = f_v k m b ( 2 Z_A Z_B / (Z_A + Z_B) )$

が用いられている。ルイスの式では、モジュールや歯幅のほかに、歯数や圧力角などによって決まる【4】係数、歯車の回転速度を考慮した速度係数、負荷の状態を考慮した【5】係数が関係する。また、ヘルツの式において、歯面に生じる許容接触応力は、歯車材料の【6】硬さが基準となっている。ただし、歯車の強度計算において、上記2つの式のうち、どちらを用いるかの選択は運転条件によって異なる。