大型歯車サンプルは、大型歯車測定装置の精度校正のための物理的標準であり、この分野では国外の一部の計量機関のみが画期的な進展を遂げています。大型歯車サンプルの開発課題を解決するために、本稿では大型歯車サンプルの設計方法を重点的に研究し、外形寸法、全体構造、歯車の幾何学的特徴、コアとなる歯車パラメータなどの重要な設計内容を詳述しました。革新的に外径1,000 mmの新型多パラメータ統合大型歯車標準サンプルを提案・設計しました。このサンプルは対称的な内外リングトポロジー構造に基づき、複数角度のらせん線、インボリュート、および歯間ピッチの3つの主要幾何学的特徴を単一の物理媒体に高度に統合しています。有限要素解析により、重力条件下で異なる長径比係数における大型歯車サンプルの変形挙動を解析し、設計の合理性を検証しました。大型歯車サンプルの熱力学的解析を通じて、後続の実物測定に必要な理論解析データを提供しました。1,000 mm多パラメータ統合大型歯車サンプルは、大型歯車測定装置に対して効率的かつ高精度の多パラメータ総合校正実物標準を提供し、我が国の高性能重機の歯車品質管理能力および計量トレーサビリティ向上に重要な工学的実用価値を有しています。

大型歯車サンプル;リング構造;機器校正;歯車温度測定;有限要素解析