減速機を使って回転数を変えよう

機械

 「モーターは減速して使おう」で解説した通り、多くの用途の場合、モーターの回転数そのままでは速すぎて使えません。歯車等を使って減速を行う必要があります。
 減速を行う方法としては、「市販品の減速機を使う方法」「自分で減速部分を設計製作する方法」「その2つを組み合わせた方法」があります。場合に応じてどの方法を採用するかを検討しましょう。

 ここでは 「市販品の減速機を使う方法」で、どのように減速比を決めるかを考えてみましょう。


このように自走型のロボットを走らせたいのですが、

モーターの減速機はどうやって選べば良いのですか?

まずは、どれだけの速度を出すかを決めましょう。

う~ん

速めの速度にしようと思います。

・・・ 「速め」じゃ困ります。
数値で出してください。

では、時速6km にしようと思います。

分かりました。
次に、タイヤの直径を教えて下さい。

タイヤの直径は60mmです。

ということは、タイヤ1回転で
何mm進みますか?

え~と
60mm × 3.14で
188mmです!

OKです!
使うモーターは決まっていますか?

こんなモーターが部品置き場にあったのですが、
これで良いですかね?

タミヤの380モーターですね。
本来は必要な出力から逆算してモータを選定すべきですが、
今回は割愛しましょう。
その程度のモーターで十分動いてくれると思います。

回転数は 何rpm か分かりますか?

18000rpm らしいです。

分かりました。
これで必要な数値が出揃いました。
計算で、必要な減速比を求めましょう!

え~ 計算~ (汗)

大丈夫ですよ~
+-×÷ だけでOKです。
計算の手順はいろいろありますが、
今回は1つずつ確実にやっていきましょう

分かりました。やってみます。

まずは、出揃った数値を書き出しましょう。

出したい速度    時速6km   1時間6km進む)
タイヤの円周188mm1回転188mm進む)
モーターの回転数18000rpm1分間18000回転する)

↑ こんな感じですね。

いいですね。
今回は単位を
「m」と「秒」に揃えてみましょう。

まずは長さの単位を「m」に揃えましょう

出したい速度    時速6km   6 × 1000 →    時速6000m 1時間6000m進む)
タイヤの円周188mm188 / 1000 → 0.188m1回転0.188m進む)
モーターの回転数18000rpm1分間18000回転する)

↑ できました。

いいですね。
次に時間の単位を「秒」に揃えましょう。

出したい速度    時速6000m   6000 / 3600 → 秒速1.67m 1秒間1.67m進む)
タイヤの円周0.188m1回転0.188m進む)
モーターの回転数18000rpm18000 / 60 →300rps1秒間300回転する)

↑ できました。
これで単位が揃いました!

OKです。
では、大詰めです。
減速機を付けず、モーターで直接タイヤを回した場合、
1秒間に何m進みますか??

え~と  ん~   !
タイヤの円周とモーターの回転数を掛ければよいですね!

0.188 × 300 = 56.4

秒速 56.4m です!

??! 速っ・・ 

正解です!
最後に、「出したい速度」にするためには「何分の一」の速度に
すればよいかを計算します。

56.4 / 1.67 = 33.8

33.8 が必要な減速比ですね!

その通りです!

タミヤ380モーターの場合、
10・20・30・36・75・100・150・300

の減速機がラインナップされているので、
「減速比 36 か 30」のものを選ぶと良いかと思います。

ありがとうございます!

さっそく作ってみます♪

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