プラスチック歯車の熱間転造仕上げにおける最適加工条件の選定

• Project/Area Number: 06650174
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 設計工学・機械要素・トライボロジー
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 森脇 一郎 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (20157936)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 1994: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 歯車 / プラスチック歯車 / 熱間転造 / 反転工程 / 軸方向送り / 負荷経路

Research Abstract

まず、仕上がり歯面形状の精度評価に基づいて最適加工条件の選定を行ったところ、正面歯形に対しては反転工程を取り入れ、また、歯すじ形状については被加工歯車の軸方向送りを会わせて行えば良好な歯面形状が得られることが明らかになった。本研究で得られた結果からは、モジュール1、歯数40、ねじれ角15°の被加工歯車に対して、正転工程では転造荷重30N、転造時間12s、反転工程では転造荷重10N、転造時間10sとし、被加工歯車の送り速度を両工程とも同じ4mm/revとした時に最も歯面形状精度が改善された。しかしながら、その運転性能を調べるために一例として運転時の伝達トルクの変動を測定してみたところ、必ずしも改善されているとは言えなかった。その原因としては、射出成形プラスチック歯車の場合どうしても歯みぞの振れが大きくなってしまうが、本研究で提案してきた方法ではこの歯みぞの振れは原理的に改善されないことが挙げられる。これを改善するためには心間距離を規制する方法が有効であると考えられ、これは転造荷重を加工の進行にともなって減少させることに相当することが分かっている。そこでモータとクラッチを用いて負荷方法を考察し実際に実験装置の改造を行ってみたが、モータの一回転ごとに負荷に若干の乱れが生じ、これが悪影響を及ぼすため、残念ながら、過負荷経路の変化の効果がほとんど得られなかった。
しかしながら、本方法は原理的には有効であると考えられるので、実験装置をさらに改良し負荷経路の変更の効果を明らかにしていく予定である。

Research Products

• [Publications] 森脇一郎: "射出形成プラスチックはすば歯車の熱間転造仕上げに関する研究(熱間転造仕上げ歯車の運転性能について)" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. (印刷中).