熱間転造仕上げプラスチック歯車の運転性能に関する研究
| Project/Area Number |
07650176
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森脇 一郎 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (20157936)
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| Project Period (FY) |
1995
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1995)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 1995: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
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| Keywords | 歯車 / プラスチック歯車 / 射出成形 / 伝達トルク変動 / 熱間転造仕上げ / 負荷経路 / 歯形 / 粘弾性 |
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| Research Abstract |
これまでの実験で比較的良好な歯面形状が得られていたダイス歯車歯面温度500K,被加工歯車回転数30rpm,転造荷重30Nとして,まず12s間熱間転造仕上げを施した後,転造荷重を10Nと小さくし歯車回転を反転させてさらに10s間加工して仕上げ加工前後の伝達トルクの変動の様子を調べてみた.その結果,歯面形状はかなり改善されているにもかかわらず,伝達トルク変動の大きさにはほとんど変化は見られなかった.この伝達トルクの変動波形を周波数解析したところ,被加工歯車の軸回転周波数成分が支配的であることがわかった.すなわち,歯面形状が改善されたために伝達トルク変動のかみあい周波数成分は改善されていたにもかかわらず,歯面形状の改善はトルク変動の軸回転周波数成分の改善にはほとんど寄与しておらず,しかもその成分が変動の大きさを決めてしまうほどに支配的であったため,結果として熱間転造仕上げによる伝達トルク変動の軽減の効果が認められなかったのである.この軸回転周波数成分の大きさを決めているのは被加工歯車の偏心量であると考えられる.したがって,射出成形プラスチック歯車を熱間転造仕上げする場合には歯面形状よりもまず偏心量を小さくすることを考えるべきである.そのためには心間距離を固定した加工法が有力であるが,現有の加工装置をそのように改造するのは困難であったため,同じ効果が期待できる転造荷重減少方式の熱間転造仕上げについて検討した.すなわち,心間距離を一定に保って加工した場合初期には大きな荷重を必要とするが加工が進むにつれて必要となる荷重の大きさは小さくなっていくものと考えられるのである.実際に実験を行ってみたところ,負荷経路をうまく選ぶと仕上がり歯面形状もかなり改善できることが明らかになった.しかしながら,伝達トルク変動に関しては若干の改善は認められたが大きな効果は上げられていなかった.その原因は運転試験装置を改善した際に軸平行度などの精度に若干問題が生じ正確な測定ができていなかったことと思われる.そのため,今回回転伝達誤差の測定も行ったが,データの考察はできなかった.一方,粘弾性挙動を考慮した歯車の動力伝達特性解析は順調に進めてきたが,今後実験装置の調整を行いその結果と合わせて考察していく予定である.
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
