コンベヤギアの製造: カスタムギアと標準ギアの費用対効果の分析

また、歯車製造に関する国際規格 ISO 6336 の認証を取得しており、その技術力は世界的に認められています。

歯車加工では、JS Precision は Gleason および Reisshaus の最高級工作機械を使用しており、スパイラル ギアやベベル ギアの高精度な加工を行うことができます。 ねじれ角の誤差は ±0.05° 以内に抑えられ、歯面の接触パッチは 90% 以上で、業界平均を大きく上回っています。

鉱山やセメント工場などの過酷な用途でのコンベヤギアの製造に関しては、JS プレシジョンの浸炭および焼入れ処理により、標準浸炭層の深さ 0.8 ～ 1.2 mm と、歯面の硬度 HRC 58 ～ 62 を実現できるため、ギアの寿命が 2 ～ 3 倍延長されます。

JS Precision はヨーロッパのセメント会社向けにスパイラル ベベル ギアを実際に製造しました。これは、コンベア ラインの高温で粉塵の多い環境で頻繁に発生するギアの故障の問題を解決するものでした。機械は 18 か月間何の問題もなく稼働し、 元の標準的なギア ソリューションと比較してダウンタイムの損失が 100,000 ドル以上削減されました。

小規模バッチの歯車製造の場合、JS Precision は MOQ 5 個で柔軟な生産を維持し、緊急用のスペアパーツは 2 ～ 3 週間で納品されます。これは従来のメーカーの 4 倍の速さです。

一方、JS Precision には、DFM 共同設計から全プロセスのテストまでのワンストップ サービスを提供する専門のエンジニアリング チームがあり、さまざまな動作条件下での非常に異なるコンベヤ ギアの製造ニーズを満たすためにギアの構造とプロセスを正確に最適化します。

コンベヤ システムを特定の動作条件に適応させ、長期にわたる故障のない動作を実現したいと考えていますか?今すぐコンベヤ ギアのパラメータと動作要件を送信してください。JS Precision のエンジニアが 24 時間以内に無料のカスタマイズされたソリューション設計を提供し、総ライフサイクル コストを正確に計算します。

コンベヤギアの製造コストに影響を与える中心的な要素は何ですか?

コンベヤ ギアの製造における主なコスト要因には、材料、熱処理、精密加工が含まれます。ギア加工のプロセスの複雑さがコストの主な要因であり、コストに見合ったものでなければなりません。仕事の種類とパフォーマンスの特性。

1.材料費:

QT500 ダクタイル鋳鉄または 45# 鋼は、一般に軽荷重および室温に適した標準ギアの一般的な材料です。重荷重条件では、価格が 3 ～ 5 倍 高い 20CrMnTi/8620 浸炭鋼が必要で、腐食環境での 17-4PH ステンレス鋼の使用は通常の鋼よりも 6 ～ 8 倍 高価です。

2. 熱処理コスト:

基本的な焼入れおよび焼き戻し処理は安価で、低負荷の用途に適しています。浸炭および焼入れのコストは40～60% 高くなりますが、歯面の耐荷重は 3 倍以上増加します。

3.精密級のコスト:

ISO 6 ～ 8 にホビングするのが最も安価なオプションです。 ISO 4～5 では歯車研削の追加ステップが必要となり、 80～120% の単価増加となります。

さまざまなプロセスや精度レベルでのコンベヤ歯車製造のコストの違いを明確に示すために、以下にさまざまな歯車加工プロセスの詳細なデータ比較表を示します。

高負荷コンベヤ システム用に高精度のスパイラル ギアをカスタマイズしたいですか?負荷と速度の要件を送信していただくと、JS Precision が無料でねじれ角パラメータを最適化し、スパイラル ギアの加工プロセス プランを提供します。

ウォーム ギアの製造の複雑さは、コンベヤの用途に適していますか?

ウォーム ギアの製造は複雑でコストがかかりますが、セルフ ロックと高減速比の特性は代えがたいものであり、追加コストは長期にわたる安定した動作によって補うことができます。

ウォーム ギアの材質の組み合わせと性能表

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ケーススタディ: JS Precision はコストを 37% 削減し、納期を 50% 短縮します

チャレンジ

米国に本拠を置く製造資材運搬装置会社は、新しい頑丈なコンベヤ ライン用にスパイラル ベベル ギア (モジュール 8、ねじれ角 25°、材質 8620) を購入していました。

元のヨーロッパのサプライヤーは、コンベヤ ギアの製造に 1 台あたり 4,800 ドルを請求し、リードタイムは 22 週間、最小注文数量 (MOQ) は 20 個でした。つまり総投資額は 96,000 ドルとなります。お客様は、新しい機器の発売の遅れとキャッシュ フローの危機という 2 つの問題に同時に対処する必要があります。

JS Precision のソリューション

1. DFM 協調最適化:

JS Precision のエンジニアは、ルート フィレットの半径を R0.8 から R1.2 に変更して、ルートの応力集中係数を 28% 削減することを提案しました。同時に、ねじれ角の許容差が ±0.1° から ±0.15° に緩和されました。

歯車負荷試験の結果、伝達精度が損なわれず、歯車の加工効率も 32% 向上したことが確認され、単体加工時間が 1.5 時間短縮されました。

2.プロセスのアップグレード:

精密歯車ホブ加工 (累積ピッチ誤差 0.02mm) + 浸炭焼入れ (層深さ 1.2±0.1mm、歯面硬度 HRC 58-62) + CNC のプロセスチェーンの使用歯車研削は、 スパイラルベベルギヤの接触パッチを 90% 以上 にし、歯面粗さ Ra ≤0.4μm にするだけでなく、1200Nm の頑丈なコンベヤラインのトルクを完全に満たすこともできます。

3.柔軟な制作:

MOQ 5 個で生産の開始を容易にし、必要に応じて追加注文します。比較すると、元のサプライヤーの最小注文数量は 20 個でした。

したがって、お客様の初期資本投資は$96,000 から $15,100 に引き下げられ、財務上の制約が 75% 緩和されます。一方、緊急注文の要件に対応できるよう、キャパシティーは 10% 柔軟です。

結果

• 単価: 単価は 3,020 ドルで、ヨーロッパのサプライヤーよりも 37% 低いため、コンベヤ ギア製造の調達コストが直接削減されます。
• 配送サイクル: 製品の最初のバッチは 8 週間で配送されました。これは、当初の 22 週間より 64% 短縮されました。また、後続のバッチは 6 週間以内 で定期的に納品されたため、お客様は新しい機器の発売スケジュールに間に合うことができました。
• 品質パフォーマンス: 設置テストの実施時の騒音レベルはわずか 68dB で、これは顧客の要件である 72dB よりも低い値です。この装置は 12 か月間故障することなく稼働できたため、装置のパフォーマンスは業界平均をはるかに上回っていました。

高品質を維持しながらコストを削減し、コンベヤ ギアの製造プロジェクトを加速したいと考えていますか?ギアの調達要件を送信すると、JS Precision が専用のDFM 最適化ソリューションをカスタマイズして、コストと納期を正確に管理します。

図 4: 白い背景に、正確にカットされ角度のついた歯を持つ 1 つの大きな金属製かさ歯車。

よくある質問

Q1: 標準ギアとカスタム ギアの価格差は通常どのくらいですか?

小規模から中規模のバッチでカスタムギアを製造する場合、製品は標準ギアよりも 30% ～ 60% 高価になります。それでも、ライフサイクル全体のメンテナンスとダウンタイムのコストを考慮すると、ほとんどの動作条件ではカスタム ギアの方が費用対効果が高くなります。

Q2: カスタムはすば歯車はどのような状況で使用する必要がありますか?

コンベヤ システムの中心距離と速度比が標準パラメータではない場合、または作業条件が非常に厳しい場合 (粉塵が多い、強い腐食、または超高温)、標準のスパイラル ギアでは要件を満たすことができないため、カスタマイズする必要があります。

Q3: スパイラルギヤの加工可能な最大ねじれ角はどれくらいですか?

JS Precision のスパイラル ギア加工技術は、最大 35° のねじれ角を安定して加工できます。特定の加工ソリューションを決定するには、ギア モジュールと全体の構造を徹底的に評価する必要があります。

Q4: ウォームギヤ製造のセルフロック機能は信頼できますか?

ウォームギヤのリード角を6°以下に抑えると安定した機械的セルフロックが得られます。ただし、エレベーターや高所吊り上げなどの重要な搬送アプリケーションの安全性を確保するために、 この機能を単独で使用することはお勧めできません。

Q5: コンベヤ ギアの製造には通常どのような材料が使用されますか?

軽荷重のみを受けるコンベヤ ギアの製造には、通常 45# 鋼または QT500 ダクタイル鋳鉄が使用され、重荷重ギアは通常 20CrMnTi/8620 浸炭鋼で作られ、腐食環境では通常 17-4PH ステンレス鋼が選択されます。

Q6: 歯車の精度が規格を満たしているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

The most accurate way is to ask for the GMC inspection report from the conveyor gear factory which will show if the specific deviation data of tooth profile, tooth direction, and tooth pitch comply with the standards.

Q7: How long does it take to go from drawings to samples?

It normally takes 2-3 weeks from drawings to samples for standard custom gear manufacturing. For complicated spiral or worm gears, the sample making time is approximately 4-5 weeks depending on the complexity of the process.

Q8: Are you able to manufacture stainless steel gears?

Yes. JS Precision frequently utilizes 17-4PH precipitation hardening stainless steel when making corrosion, resistant gears in conveyor gear manufacturing. The gears can be heat, treated to HRC 38-44.

Summary

There is not a single solution for the choice of conveyor gears that fits all situations. Standard gears have the benefit of being inexpensive, whereas custom gears are more appropriate for long-term operation and can address the problems of standard parts.

JS Precision, through its professional gear machining technology, has developed cost-effective gear solutions for conveyor systems in different industries.

Don't allow the selection of gears to be a point of risk in your conveyor project. Provide us with your conveyor specifications or drawings, and our engineering team will offer you a free technical analysis within 24 hours so that the conveyor line can work efficiently, stably, and with zero failures for a long time.

JS

ラピッドプロトタイピングとラピッドマニュファクチャリングの専門家

CNC 加工、3D プリント、ウレタン鋳造、ラピッドツーリング、射出成形、金属鋳造、板金、押し出し加工を専門としています。

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